Source du Sarthon (schistes cambriens), Commune de Rouperroux (Orne), D Identification des causes des tarissements complets observés en 2003 et 2004 Rapport final

BRGM/RP-53896-FR Mai 2005 Source du Sarthon (schistes cambriens), Commune de Rouperroux (Orne), D Identification des causes des tarissements complets observés en 2003 et 2004 Rapport final

BRGM/RP-53896-FR Mai 2005

Étude réalisée dans le cadre des projets de Service public du BRGM 2005 05EAUC31

P. Lachassagne Avec la collaboration de B. Ladouche et J.-C. Maréchal

Vérificateur : Approbateur :

Nom : L. Arnaud Nom : J.F. Pasquet

Date : 9 mai 2005 Date : Signature : Signature :

I Mots clés : aquifère, carrière, géologie, hydrogéochimie, hydrogéologie, Orne, piézométrie, pluie efficace, Rouperroux, Sarthon, socle, source.

En bibliographie, ce rapport sera cité de la façon suivante : Lachassagne P., Ladouche B., Maréchal J.C. (2005) - Source du Sarthon (schistes cambriens), Commune de Rouperroux (Orne) - Identification des causes des tarissements complets observés en 2003 et 2004. Rapport Final. BRGM/RP-53896-FR. 88 p., 23 fig., 2 tabl., 6 ann.

© BRGM, 2005, ce document ne peut être reproduit en totalité ou en partie sans l’autorisation expresse du BRGM. Origine du tarissement de la source du Sarthon (61)

Synthèse

La Direction Départementale de l’Agriculture et de la Forêt de l’Orne a été interrogée par une association de protection de l’environnement (Association ASSEC) sur les origines du tarissement complet de la source du Sarthon (61) constaté en 2003 et 2004. Outre des origines dues à des phénomènes naturels (faible pluviométrie par exemple), cette association avance des causes liées à l’exploitation d’une carrière (Carrière de Rouperroux). La DDAF 61 a donc demandé au BRGM de mettre en œuvre une expertise, financée sur des crédits interministériels de Police de l’Eau délégués par la Direction de l’Eau du Ministère de l’Ecologie et du Développement Durable, visant à identifier les causes du tarissement de cette source.

Cette expertise permet d’aboutir aux principales conclusions suivantes : 1. la source du Sarthon a indiscutablement connu des tarissements complets, au cours des étiages 2003 et 2004 ; 2. ces tarissements complets sont exceptionnels. Il s’agit des premiers tarissements complets observés depuis le début de la période pour laquelle des mesures ou témoignages sont disponibles (1936) ; 3. ces tarissements complets ne peuvent pas être expliqués par une moindre recharge de l’aquifère par les précipitations ; 4. par contre, un abaissement significatif du niveau piézométrique de la nappe est mis en évidence dans le secteur séparant la carrière de la source du Sarthon ; 5. compte tenu de ces éléments, l’influence hydrodynamique de la carrière constitue l’hypothèse la plus probable permettant d’expliquer les tarissements complets de la source du Sarthon observés en 2003 et 2004.

L’expertise permet aussi de rappeler que : - la source du Sarthon ne contribue que de manière modeste aux écoulements de surface de la rivière éponyme ; - la part du débit de la source drainée par la carrière est restituée au cours d’eau à environ 400 m en aval de la source ; - en conséquence, le principal impact hydrologique actuel de la diminution du débit et du tarissement de la source du Sarthon concerne le tronçon de cours d’eau de surface, d’une longueur de 450 m environ, situé en aval immédiat de la source.

Une solution permettant de remédier à l’impact de l’exhaure de la carrière sur le débit de la source du Sarthon et sur le débit du cours d’eau en aval immédiat de celle-ci serait d’infiltrer les eaux excédentaires de la carrière sur le bassin versant de la source. La faisabilité et l’efficacité de cette solution nécessiteraient d’être étudiées.

BRGM/RP-53896-FR 3 Origine du tarissement de la source du Sarthon (61)

4 BRGM/RP-53896-FR Origine du tarissement de la source du Sarthon (61)

Sommaire

1. Contexte - Objectifs...... 9

1.1. CONTEXTE ...... 9

1.2. OBJECTIFS - DÉLIVRABLES ...... 9

2. Méthodologie ...... 11

2.1. MÉTHODOLOGIE PROPOSÉE ...... 11

2.2. DÉROULEMENT DE LA MISSION DE TERRAIN ...... 11

2.3. PRINCIPAUX DOCUMENTS RECUEILLIS...... 12

3. Présentation du site étudié - Principales informations recueillies ...... 15

3.1. SITUATION GÉOGRAPHIQUE ...... 15

3.2. CONTEXTE GÉNÉRAL ...... 15 3.2.1.Morphologie - Hydrologie ...... 15 3.2.2.Géologie ...... 17

3.3. CONTEXTE GÉOLOGIQUE...... 19 3.3.1.Informations tirées de la cartographie géologique à 1/50.000...... 19 3.3.2.Autres investigations géologiques ...... 20 3.3.3.Observations de terrain ...... 21

3.4. HYDROGÉOLOGIE...... 21 3.4.1.Contexte d’émergence de la source du Sarthon ...... 21 3.4.2.Débit de la source du Sarthon ...... 26 3.4.3.Piézométrie...... 32 3.4.4.Autres informations recueillies...... 34

4. Calcul des pluies efficaces ...... 37

4.1. DÉFINITION...... 37

4.2. MÉTHODOLOGIE – MODÈLE GARDENIA...... 38 4.2.1.Principe...... 38 4.2.2.Lois et paramètres du modèle ...... 38 4.2.3.Données d’entrée du modèle ...... 39 4.2.4.Calage du modèle ...... 40

BRGM/RP-53896-FR 5 Origine du tarissement de la source du Sarthon (61)

4.3. RÉSULTATS ...... 40

4.4. MODÉLISATION DE LA SOURCE DU SARTHON...... 44

4.5. SYNTHÈSE ...... 44

5. Interprétation hydrogéochimique des analyses d’eau disponibles ...... 47

5.1. DONNÉES UTILISÉES - TRAITEMENTS RÉALISÉS ...... 47

5.2. PRINCIPAUX RÉSULTATS OBTENUS...... 49

6. Conclusions...... 53

7. Références bibliographiques ...... 57

6 BRGM/RP-53896-FR Origine du tarissement de la source du Sarthon (61)

Liste des illustrations

FIGURES Fig. 1 - Situation géographique de la source du Sarthon et de la carrière de Rouperroux sur la carte topographique à 1/25 000 (coupure 1616E Saint-Ellier-les-Bois - IGN©) ...... 16 Fig. 2 - Contexte géologique régional (extrait de la carte géologique de la France à 1/1 000 000 - BRGM©) ...... 18 Fig. 3 - Localisation de la source du Sarthon sur la carte géologique à 1/50 000...... 19 Fig. 4 - Schéma de principe du puits de captage de la source du Sarthon (Source : DDAF 61) ...... 22 Fig. 5 - Photographies du puits de captage de la source du Sarthon et de son environnement...... 23 Fig. 6 - Puits de captage de la source du Sarthon : fond du puits (noter la présence de limon sur les blocs rocheux) et tuyau d’amenée...... 24 Fig. 7 - Schéma conceptuel du contexte d’émergence de la source du Sarthon proposé par [Baudry and Pareyn, 1985] ...... 25 Fig. 8 - Mesures du débit de la source du Sarthon disponibles (les mesures réalisées en 1936 et 1937 ne sont pas représentées) et mesure du débit de la rivière Sarthon disponibles à la Pitoisière (origine des données : voir texte et Annexe 3) ...... 27 Fig. 9 - Bassin versant topographique de la source du Sarthon...... 30 Fig. 10 - Débit de la source du Sarthon (période 2003-2005) ...... 31 Fig. 11 - Débit de la source du Sarthon (période 2003-2005). Echelle logarithmique...... 31 Fig. 12 - Chroniques piézométriques disponibles aux piézomètres de la carrière de Rouperroux ...... 33 Fig. 13 - Coupes topographique et piézométrique perpendiculairement au front NW de la carrière ...... 33 Fig. 14 - Volumes mensuels pompés en fond de carrière ...... 35 Fig. 15 - Corrélation entre les mesures de débit disponibles de manière concomitante à la source du Sarthon et sur la rivière Sarthon, au lieu-dit Pitoisière...... 36 Fig. 16 - Schématisation de la pluie efficace et répartition de la pluie efficace en ruissellement et infiltration...... 37 Fig. 17 - Données d’entrée et paramètres du modèle GARDENIA (dans le cas simple d’un seul réservoir souterrain) ...... 39 Fig. 18 - Comparaison entre les pluies décadaires mesurées à la station météorologique de Carrouges (Météo France) et les pluies décadaires mesurées à proximité de la source (période : 2002-2004) ...... 41 Fig. 19 - Débits observés et simulés par le modèle Gardenia de la rivière Sarthon à la Ferrière-Bochard ...... 42

BRGM/RP-53896-FR 7 Origine du tarissement de la source du Sarthon (61)

Fig. 20 - Pluies efficaces des années hydrologiques 1976 à 2004 ...... 43 Fig. 21 - Exemple de résultat de l’Analyse en Composantes Principales des données hydrochimiques...... 48 Fig. 22 - Interprétation hydrogéochimque des analyses (1ère partie) ...... 49 Fig. 23 - Interprétation hydrogéochimique des analyses (2nde partie) ...... 51

TABLEAUX Tabl. 1 - Statistiques des pluies efficaces calculées entre 1976 et 2004 (avec RFUmax = 200 mm)...... 43 Tabl. 2 - Résultats analytiques utilisés pour l’interpétation hydrogéochimique...... 48

Liste des annexes

Annexe 1 - Plan cadastral du site de la source du Sarthon et de la carrière de Rouperroux (extrait de [Carrières_et_Balastières_de_Normandie, 2003c]) ...... 59 Annexe 2 - Principales observations de terrain effectuées lors de l’expertise...... 63 Annexe 3 - Synthèse des mesures piézométriques et de débit recueillies lors de l’expertise ...... 73 Annexe 4 - Plan d’implantation des piézomètres de la carrière (extraits du plan de masse réalisé du 10 au 18/12/03) ...... 77 Annexe 5 - Mesures de la profondeur du niveau piézométrique (m) et de la conductivité des eaux souterraines (µS/cm) au sein des puits fermiers ...... 81 Annexe 6 - Carte des RFUmax sur la zone d’étude ...... 87

8 BRGM/RP-53896-FR Origine du tarissement de la source du Sarthon (61)

1. Contexte - Objectifs

1.1. CONTEXTE

La Direction Départementale de l’Agriculture et de la Forêt de l’Orne (DDAF 61) a été interrogée par une association de protection de l’environnement (Association ASSEC) sur les origines du tarissement de la source du Sarthon (61). Le tarissement complet de la source aurait en effet été constaté en 2004 et 2003. Outre des origines dues à des phénomènes naturels (faible pluviométrie par exemple), cette association avance des causes liées à l’exploitation d’une carrière.

La DDAF 61 a donc demandé au BRGM de mettre en œuvre une expertise visant à identifier les causes du tarissement de cette source.

L’expertise est financée sur des crédits interministériels de Police de l’Eau, délégués par la Direction de l’Eau du Ministère de l’Ecologie et du Développement Durable.

Nota : au sein du présent rapport, nous nommerons, comme il semble en être l’usage localement actuellement, « source du Sarthon », la source objet de l’expertise (voir localisation exacte au sein du paragraphe 3.1). En 1985, la source était désignée sous le vocable de « captage du Champ de la Barre » [Baudry and Pareyn, 1985]. Cette source contribue, avec l’ensemble du chevelu hydrographique, au débit de la rivière éponyme, dont les caractéristiques hydrologiques sont brièvement présentées plus bas. La reprise de cette dénomination d’usage actuel dans le cadre de la présente expertise ne préjuge pas de l’importance de la contribution de la source du Sarthon au débit du cours d’eau Sarthon.

1.2. OBJECTIFS - DELIVRABLES

L’expertise visera principalement à répondre aux questions suivantes : 1. contexte d’émergence de la source du Sarthon : - quels sont le ou les aquifères dont sont issues les eaux souterraines ? - quelles raisons expliquent leur émergence sur le site en question ? 2. quelles sont les caractéristiques de l’aquifère à l’origine de la source (structure et modalités de fonctionnement) ? En conséquence, quels sont les paramètres susceptibles d’influer sur le régime hydrologique de la source ? 3. les conditions hydrologiques (précipitations en particulier) des années 2003 et 2004 sont-elles susceptibles de pouvoir expliquer seules des tarissements exceptionnels de la source ? 4. la carrière située à proximité de la source est-elle susceptible d’avoir un impact sur son régime hydrologique et, par voie de conséquence, d’expliquer, totalement ou partiellement, les tarissements observés ?

BRGM/RP-53896-FR 9 Origine du tarissement de la source du Sarthon (61)

L’expertise visera également : - à faire part des incertitudes susceptibles d’affecter les différents éléments présentés et à proposer, si cela s'avérait nécessaire, des investigations complémentaires ou de la métrologie pour lever les incertitudes les plus préjudiciables à la précision des hypothèses formulées ; - le cas échéant, à proposer des mesures compensatoires visant à réduire les impacts identifiés sur le débit de la source.

Les délivrables de l’expertise sont : - un rapport d’étude doté de figures et schémas explicatifs, remis en trois exemplaires, et accompagné d’un Cdrom renfermant le rapport et ses figures sous forme d’un fichier Adobe Acrobat (.pdf) ; - la présentation, par le BRGM, du rapport et de ses annexes, lors d’une réunion publique.

10 BRGM/RP-53896-FR Origine du tarissement de la source du Sarthon (61)

2. Méthodologie

2.1. METHODOLOGIE PROPOSEE

Pour atteindre ces objectifs, il a été proposé à la DDAF 61 la mise en œuvre d’une expertise comprenant quatre principaux volets : 1. une réunion de cadrage et de lancement de l’expertise ; 2. des investigations de terrain : enquête, géologie, hydrogéologie, hydrologie, etc. et le recueil des documents et informations existants ; 3. la réalisation d’un bilan hydrologique à l’échelle de la partie de l’aquifère alimentant la source ; 4. la synthèse de l’ensemble de ces résultats et la formulation de recommandations.

Pour ce faire, le BRGM avait principalement prévu de mobiliser : - l’hydrogéologue régional du BRGM Haute-Normandie ; - un hydrogéologue sénior spécialiste des aquifères de socle, disposant de solides connaissances en géologie des roches de socle et tout particulièrement de leur altération.

2.2. DEROULEMENT DE LA MISSION DE TERRAIN

Lundi 18 avril : - Trajet Montpellier - Paris Orly - Mont Saint-Aignan ; - 10h30 : réunion de cadrage avec L. Arnaud et R. Coueffé (respectivement hydrogéologue et géologue régional) au Service Géologique Régional du BRGM Haute Normandie, recueil des documents préparés et reçus au SGR ; - Trajet Mont Saint Aignan – Alençon ; - 14h30 : réunion de cadrage et de lancement de l’expertise, en présence de : - M. D. Huguet, Service Eau, Environnement et Forêt, de la DDAFF 61 ; - Mme N. Aubry, Bureau de l’Urbanisme, Préfecture de l’Orne ; - M. P. Guillaud, Direction Régionale de l’Industrie, de la Recherche et de l’Environnement (DRIRE) de l’Orne, subdivision d’Alençon. - 18h : premières investigations de terrain.

Mardi 19 avril : - 9h-13h : Réunion puis visite de la « Carrière de Rouperroux » (Groupe Vinci), en présence de : - M. P. Guillaud, DRIRE de l’Orne (première partie de la réunion) ; - MM. G. Gauffre, responsable d’exploitation, et E. Blestel, ingénieur environnement (Eurovia Basse-Normandie, groupe Vinci) ; - 13h : poursuite des investigations de terrain ; - 18h30 : Réunion avec M. Troussard, Président du Syndicat Intercommunal des Eaux du Val d’Ecouves, alimentant en eau potable le secteur, et ancien exploitant de la source du Sarthon.

BRGM/RP-53896-FR 11 Origine du tarissement de la source du Sarthon (61)

Mercredi 20 avril : - 8h30 : Réunion avec M. A. Besnard, SAUR (Compagnie fermière du Syndicat Intercommunal des Eaux du Val d’Ecouves), responsable du réseau d’alimentation en eau potable (AEP) ; - 10h : Réunion avec l’Association ASSEC (Association du Suivi du Sarthon et de l’Environnement de la Carrière). Présence en particulier de Mmes & M. Besnard, Lasseur, G. Louisfert , L. Louisfert, J. Rabinel ; - 13h : poursuite des investigations de terrain ; - 15h : Réunion à la DDASS de l’Orne : Mme Levet ; - 16h30 : Réunion au Conseil Général de l’Orne : M. Lemoine, Chef du Service de la Ressource en Eau, Direction des Services de l’Aménagement ; - Trajet Alençon - Paris Orly - Montpellier.

2.3. PRINCIPAUX DOCUMENTS RECUEILLIS

Documents communiqués par l’Association ASSEC : - pluviométrie quotidienne 2002, 2003, 2004, 2005 (jusqu’au 20 avril inclus) mesurée par MM. Rolland et Michel Richard au lieu-dit « Le Plessis ». Les relevés sont effectués tous les matins entre 8h et 9h et sont rapportés au jour précédent ; - mesures du débit de la source du Sarthon, réalisées par méthode volumétrique (remplissage d’un seau de 15 l), principalement par M. Lasseur (habitant « Le Plessis ») et, plus épisodiquement, lorsque M. Lasseur est empêché, par M. Louisfert Gilbert (habitant également de « le Plessis »).

Documents recueillis au BRGM : - rapport BRGM N° RP-52994-FR [Equilbey, 2004] ; - cartes géologiques [Doré et al., 1977b ; Doré et al., 1981 ; Ménillet et al., 1987] ; - cartes topographiques IGN 1/25.000 et 1/125.000 ; - extraction des données disponibles au sein de la Banque de Données du Sous-Sol (BSS) ; - extraction des données disponibles au sein de la banque de données ADES ; - achat de données Météo-France (pluviométrie, évapotranspiration potentielle), et Banque Hydro (hydrométrie).

Documents communiqués par la Carrière de Rouperroux : - études hydrologiques réalisées par le bureau d’études Alise environnement [Alise_environnement, 2004 ; Trarieux, 2005] ; - analyses chimiques : prélèvements du 8/03/05 à la source du Sarthon, en fond de carrière carreau 4 et au bassin alimenté par le forage de la carrière (N° BSS 0250- 3X-0002) ; - mesures piézométriques et de débit (Source du Sarthon, Sarthon Pitoisière), années 2004 et 2005 ; - relevés mensuels de rejet de l’eau de l’exploitation, de pompage de l’eau pour l’exploitation (forage N° BSS 0250-3X-0002), années 1999 à 2005 ; - coupes techniques des piézomètres de la carrière.

12 BRGM/RP-53896-FR Origine du tarissement de la source du Sarthon (61)

Documents communiqués par le Conseil Général de l’Orne : - coupes géologiques et hydrogéologiques de forages réalisés au sein de formations géologiques similaires à celles de la carrière et de la source.

Documents communiqués par la DDAF de l’Orne : - rapport du bureau d’études ANTEA [Boussin and Collet, 1999] ; - document présenté par la carrière de Rouperroux lors de la commission locale d’information du 14/10/04 [Carrières_de_Rouperroux, 2004] ; - relevé de conclusion de la réunion de la commission de suivi de la carrière de Rouperroux du 14/10/04 ; - orthophoto-plans du secteur de la source du Sarthon et de la Carrière de Rouperroux ; - données sur la commune de Rouperroux (aménagement du territoire, milieux aquatiques, sites et paysages, patrimoine naturel) ; - arrêté préfectoral de protection de biotope du Sarthon du 27/07/92 ; - copie du plan (prévisionnel ?) du captage de la source du Sarthon ; - procès-verbal de jaugeage du débit de la source du Sarthon du 3/11/36 [Louvel et al., 1936] ; - enquête géologique sur la source du Sarthon [Bigot, 1936b] ; - projet d’alimentation en eau potable de Carrouges par la source du Sarthon [Mitault, 1937] ; - projet d’adduction d’eau par la source du Gassel [Dangeard, 1958] ; - rapport concernant les périmètres de protection de la source des Vollées [Pareyn, 1961].

Documents communiqués par la DDASS de l’Orne : - analyses d’eau réalisées sur la source du Sarthon sur la période 1984-1994.

Documents communiqués par la DRIRE de l’Orne : - plans d’exploitation de la carrière de Rouperroux aux dates suivantes : - plan de suivi de l’exploitation avec levé du front de taille (échelle 1/1 000) le 4/03/01 ; - plan présentant les fronts de taille (échelle 1/3 000) réalisé le 30/08/02 ; - plan général état actuel (échelle 1/2 000) réalisé le 17/12/02 ; - plan masse (échelle 1/1 000) levé entre le 10 et le 18/12/03 ; - situation des stocks et des fronts de taille (échelle 1/1 000) levée entre le 22/12/04 et le 6/01/05 ; - rapport du bureau d’études ANTEA [Vincent et al., 1995] ; - résultats d’une campagne de sondages réalisés sur la carrière en 2002 [Anonyme, 2002] ; - dossier de demande d’autorisation au titre des installations classées comprenant, entre autres, la prolongation de la durée d’exploitation avec extension et approfondissement de la carrière de Rouperroux (2 volumes) [Carrières_et_Balastières_de_Normandie, 2003c], reçu à la DRIRE le 1/08/03 ; - avis émis par le Conseil Général de l’Orne (M. Lemoine) concernant le dossier de demande d’extension de la carrière de Rouperroux (24/09/03) ;

BRGM/RP-53896-FR 13 Origine du tarissement de la source du Sarthon (61)

- avis émis par la DIREN Basse-Normandie concernant le dossier de demande d’extension de la carrière de Rouperroux (30/09/03) ; - avis émis par le Conseil Supérieur de la Pêche concernant le dossier de demande d’extension de la carrière de Rouperroux (15/10/03) ; - avis émis par la DDAF de l’Orne concernant le dossier de demande d’extension de la carrière de Rouperroux (24/10/03) ; - réponse au courrier du 21/10/03 [Carrières_et_Balastières_de_Normandie, 2003a], comprenant, entre autres, une note du BRGM sur l’environnement géologique et hydrogéologique de la source du Sarthon [Baudry and Pareyn, 1985], un rapport présentant des mesures géophysiques [Giraud, 2003] ; - complément au mémoire en réponse [Carrières_et_Balastières_de_Normandie, 2003b], daté du 31/12/03 ; - rapport de l’inspecteur des installations classées : rapport d’investigations préliminaires sur l’éventuelle responsabilité de la société CBN dans l’assèchement de la rivière Sarthon [Potte, 2004].

Documents communiqués par la SAUR : - débit moyen de la source du Sarthon en juillet et août 1992 (tableau de relevés effectués par le fermier du syndicat) : - juillet 1992 : - volume moyen pompé au sein de la bâche : 232 m3/j ; - volume moyen importé : 156 m3/j ; - calcul du débit moyen produit par la source : 76 m3/j. - août 1992 : - volume moyen pompé au sein de la bâche : 199 m3/j ; - volume moyen importé : 132 m3/j ; - calcul du débit moyen produit par la source : 67 m3/j. - données similaires, mesurées en général en saison sèche, sur la période 1989- 1997, pour la source des Vollées (Cne de Rouperroux), des vallées (Cne de Saint- Didier) et des Orjus (Cne de La Celle).

14 BRGM/RP-53896-FR Origine du tarissement de la source du Sarthon (61)

3. Présentation du site étudié Principales informations recueillies

3.1. SITUATION GEOGRAPHIQUE La source dite « du Sarthon » et la carrière de Rouperroux se trouvent dans le département de l’Orne, à une vingtaine de kilomètres au Nord-Ouest d’Alençon (Préfecture de l’Orne) et à moins de deux kilomètres à l’Est du Bourg de Rouperroux (Fig. 1). La carrière de Rouperroux, encore dénommée « Carrière Le Torrelliec », se situe au lieu-dit « Le Plessis », sur la commune de Rouperroux (Fig. 1 et Annexe 1).

La source du Sarthon se trouve en limite des deux communes de Saint-Ellier-Les- Bois et Rouperroux. En effet, l’interfluve au sein duquel elle émerge matérialise la limite entre les deux communes. Néanmoins, selon le plan cadastral ([Carrières_et_Balastières_de_Normandie, 2003c] et Annexe 1), elle se situe sur la commune de Saint-Ellier-Les-Bois, au sein d’une parcelle non numérotée, englobant le captage et le dispositif d’adduction (ancien périmètre de protection immédiate ; cf. [Baudry and Pareyn, 1985]), située entre les parcelles N°25 (Commune de Saint-Ellier- Les-Bois) et N°37 (Commune de Rouperroux).

Les coordonnées de la source du Sarthon (captage) sont les suivantes : - coordonnées kilométriques (Lambert II étendu) : - X = 419,510 km - Y = 2 397,925 km - latitude/longitude, mesurée au moyen d’un GPS en utilisant le datum WGS84 : - X = N-48°33’18’’ - Y = W-0°06’30’’

3.2. CONTEXTE GENERAL 3.2.1. Morphologie - Hydrologie

La source dite « du Sarthon » et la carrière de Rouperroux se situent au sein de la partie sud-est des « Collines de Normandie ». Ces deux sites se trouvent à une altitude de 320 m NGF environ, sur le flanc sud d’un relief de direction générale Ouest-Est, dont le sommet culmine à une altitude d’environ 410 m NGF, sur une dizaine de kilomètres d’allongement, de Chahains à l’Ouest jusqu’à Le Bouillon à l’Est (Fig. 1).

Ce flanc de relief constitue la partie amont du bassin versant topographique du Sarthon, rivière qui conflue avec la Sarthe à Saint-Cénéri-le-Gérei, à une dizaine de kilomètres au Sud-Ouest et à l’aval d’Alençon et à une vingtaine de kilomètres à vol d’oiseau au Sud de Rouperroux.

BRGM/RP-53896-FR 15 Origine du tarissement de la source du Sarthon (61)

Fig. 1 - Situation géographique de la source du Sarthon et de la carrière de Rouperroux sur la carte topographique à 1/25 000 (coupure 1616E Saint-Ellier-les-Bois - IGN©)

16 BRGM/RP-53896-FR Origine du tarissement de la source du Sarthon (61)

3.2.2. Géologie

Le site étudié (Fig. 2) appartient à la partie la plus orientale du Massif Armoricain, qui est composé de roches de socle (granites s.l., roches métamorphiques) ; les formations sédimentaires du Bassin de Paris (Jurassique principalement) débutant à la longitude d’Alençon.

Dans ce secteur, les formations de socle du Massif Armoricain sont constituées, des séries les plus anciennes aux plus récentes [Doré et al., 1977a] : - du socle cadomien, composé de schistes plus ou moins ardoisiers et de grès datés du Briovérien (Précambrien récent : Protérozoïque supérieur). Ces formations ont été plissées lors de l’orogénèse cadomienne (600 Ma1 environ), qui s’est accompagnée de l’intrusion de granites, avec développement de cornéennes par métamorphisme de contact ; - de roches primaires s’étendant depuis le Cambrien jusqu’au Dévonien inférieur. Elles comprennent des séries sédimentaires gréseuses (grès cambriens, grès armoricains, grès de May, grès culminant) ou schisteuses, mais aussi les produits d’un volcanisme acide, aérien, d’âge cambrien.

L’ensemble de ces formations ont été plissées au cours de l’orogénèse hercynienne, à la fin de l’ère primaire (Carbonifère). Les plis hercyniens s’orientent selon deux directions principales : W.NW-E.SE (dite armoricaine) et SW-NE (dite varisque).

Les sites de la source et de la carrière se situent sur le flanc nord-est d’un anticlinal hercynien dont le cœur est constitué par des formations briovériennes (anticlinal de Saint-Martin-des-Landes - Saint-Didier-sous-Ecouves).

A l’échelle régionale, les points culminants sont en général armés par les formations gréseuses primaires. Les grès armoricains constituent ainsi les reliefs situés au nord- est de la zone d’étude. Les régions d’altitude plus modeste sont en général composées d’un substrat schisteux et granitique. La partie amont du bassin versant du Sarthon se situe, jusqu’à Longuénoë, au sein des formations briovériennes.

1 Ma : million d’années.

BRGM/RP-53896-FR 17 Origine du tarissement de la source du Sarthon (61)

Fig. 2 - Contexte géologique régional (extrait de la carte géologique de la France à 1/1 000 000 - BRGM©)

18 BRGM/RP-53896-FR Origine du tarissement de la source du Sarthon (61)

3.3. CONTEXTE GEOLOGIQUE

3.3.1. Informations tirées de la cartographie géologique à 1/50 000

Le site de la source du Sarthon et de la carrière de Rouperroux se situent sur le flanc nord-est de l’anticlinal de Saint-Didier-sous-Ecouves (Fig. 3).

Fig. 3 - Localisation de la source du Sarthon sur la carte géologique à 1/50 000 (feuille n° 198 – La ferté Massé, BRGM©) (Voir légende dans le texte)

Selon la carte géologique à 1/50 000 [Doré et al., 1977a], les principales formations décrites ci-dessous sont présentes dans ce secteur ; elles se prolongent vers l’Est [Doré et al., 1981] et vers le Nord [Ménillet et al., 1987]. Des terrains les plus anciens aux plus récents, il s’agit (les intitulés se réfèrent à la carte géologique à 1/50 000 [Doré et al., 1977a]) : - du Briovérien supérieur qui occupe le cœur de l’anticlinal. Il s’agit de Flyschs (b3b) formés principalement d’alternances schisto-gréseuses et comportant trois principaux faciès : des alternances de siltstones straticulés à pseudo-nodules gréseux, des grauwackes granoclassés et des schistes ardoisiers. Des ardoises ont été exploitées au Sud de Rouperroux (le Boulay) ;

BRGM/RP-53896-FR 19 Origine du tarissement de la source du Sarthon (61)

- du Cambrien composé, sur le site d’étude : - de Schistes violacés (k1c) composés d’argilites et de siltstones violacés entrecoupés de minces bancs de grès saumon parcourus de rides de courant. Sur le site d’étude, ces formations sédimentaires sont en contact par faille avec le substratum briovérien. Les termes les plus anciens de la série (k1a : conglomérats du Cruchet et k1b : arkoses) sont ainsi absents. Selon la carte géologique, la source du Sarthon émergerait au contact entre les schistes violacés et les formations briovériennes ; - du Complexe volcanique quartzo-kératophyrique d’Ecouves-Multonne (kK1), composé de laves, d’ignimbrites et de projections associées. Les volcanites, encadrées de formations arénacées résistantes, constituent en général des dépressions couvertes d’altérites. Il s’agit de : - laves andésitiques : sous forme d’émissions ponctuelles : représentées au sein de la partie ouest de la carrière de Rouperroux par exemple, - roches ignimbritiques : roches massives, claires ou sombres, porphyriques, renfermant une proportion variable d’enclaves de quelques millimètres de diamètre. Les faciès les plus remarquables sont identifiables par la présence de loupes allongées et flexueuses de toutes dimensions, dont l’orientation est sensible à l’échelle de l’échantillon : les flammes. La carrière de Rouperroux exploite les ignimbrites et les laves (Gauffre, Com. Pers.), les formations sédimentaires sous et sus-jacentes étant considérées comme stériles et, de ce fait, ne sont pas exploitées ; - de formations sédimentaires supra-volcaniques (k2) composées de conglomérats de base et de grès feldspathiques.

- de la série ordovicienne, composée de plus de 700 m d’une alternance de grès lessivés et d’argilites noires. Dans le secteur d’étude, cette série débute par les grès armoricains (O2) qui arment les reliefs.

Selon la carte géologique ([Doré et al., 1977a]), les formations cambriennes et ordoviciennes présentent un pendage orienté vers le Nord-Est. Le flanc nord-est de l’anticlinal auquel elles appartiennent est découpé par des failles orientées SW-NE. Une faille sépare ainsi le compartiment où se situe la source du compartiment où se trouve la carrière. Au sein de ce dernier, le pendage des couches serait horizontal. Les formations volcaniques ne se prolongeraient pas au sein du compartiment où se situe la source.

3.3.2. Autres investigations géologiques

Dans le cadre de la demande d’extension de la carrière, ont été réalisés : - une campagne de sondages mécaniques [Anonyme, 2002], avec interprétation des vitesses à l’avancement (selon les auteurs : 0,5 à 1,5 m/mn lorsque l’outil traverse de la rhyolite, 1 à 1,5 m/mn au sein des grès et 1,5 à 2,5 m/mn dans les schistes, remblais ou terrain altéré) et examen des cuttings ; - des travaux de reconnaissance géophysique par VLF [Giraud, 2003]. Au sein du rapport disponible, il n’est pas proposé de corrélation concluante entre ces données et les informations recueillies par sondage.

20 BRGM/RP-53896-FR Origine du tarissement de la source du Sarthon (61)

3.3.3. Observations de terrain

Dans les environs immédiats de la source, les affleurements sont très rares. Les pierres volantes apparaissant en surface au sein des champs labourés constituent la principale source d’information géologique.

Les observations réalisées au sein des parcelles labourées situées en rive droite de la ravine au sein de laquelle se situe le captage suggèrent que : - la limite entre les flyschs briovériens et les schistes violacés du Cambrien (ces deux formations étant principalement distinguées sur la base de la couleur violacée des formations cambriennes) présente une orientation similaire à celle indiquée par la carte géologique (WNW-ESE) ; - cette limite passerait sensiblement plus au sud-ouest du captage que ne l’indique la carte géologique, c’est-à-dire que son intersection avec le Sarthon se situerait à environ 150 m au sud-ouest de l’émergence.

La source du Sarthon émergerait donc au cœur de la formation des schistes violacés cambriens et non au contact de celle-ci avec les formations briovériennes. Les observations géologiques réalisées aux environs immédiats du captage (cf. § 3.4.1) sont en accord avec cette assertion.

Les observations réalisées au sein de la carrière ainsi que les données des sondages réalisés sur sa propriété montrent que les roches de socle du secteur ont été significativement affectées par des processus d’altération météorique, sur plusieurs dizaines de mètres d’épaisseur sous la surface topographique contemporaine de ces phénomènes d’altération. Les matériaux exploités en carrière présentent une intense fissuration et fracturation et, en particulier, des structures subhorizontales, dont une part significative a sans doute les processus d’altération pour origine.

3.4. HYDROGEOLOGIE 3.4.1. Contexte d’émergence de la source du Sarthon

Le dispositif de captage de la source du Sarthon est composé : - d’un puits de grand diamètre (Fig. 4), de profondeur voisine de 1 m, dont la tranche d’eau est de 40 cm environ (par rapport à la crépine de dérivation vers la bâche de pompage) ; - de la bâche de réception et de pompage des eaux, située à une vingtaine de mètres en aval, dans l’axe de la ravine, et dotée d’un trop plein par lequel sont actuellement réalisées les mesures de débit2 ; - d’une station de pompage couplée à la bâche, abandonnée depuis l’arrêt de l’exploitation de la source.

2 En très hautes eaux, le puits de captage peut déborder. Les eaux sont alors évacuées vers la ravine au moyen d’un dispositif de trop-plein ceinturant le puits de captage.

BRGM/RP-53896-FR 21 Origine du tarissement de la source du Sarthon (61)

Fig. 4 - Schéma de principe du puits de captage de la source du Sarthon (Source : DDAF 61)

Ce dispositif de captage et d’adduction se situe au sein d’une dépression topographique décalée vers la rive droite par rapport à l’axe de la ravine. Il en résulte une dissymétrie du profil en large de la ravine au droit du captage, avec un côté ouest formant un talus bien marqué, de plusieurs mètres de haut, et un versant est en pente douce, venant mourir dans l’axe de la ravine (Fig. 5). Le talus ouest se prolonge en amont immédiat du captage, sur quelques mètres seulement. Au delà, la ravine est à nouveau symétrique et est peu marquée dans la topographie. [Baudry and Pareyn, 1985] suggèrent que cette structure est due à une amplification anthropique, du fait des travaux de captage, de la dissymétrie de la vallée préexistante (dissymétrie bien apparente en aval de la station de pompage). Les travaux de captage auraient été accompagnés de la réalisation d’une excavation « considérable » en rive droite de la ravine, afin de drainer de manière efficace une zone d’émergences sans doute relativement diffuse initialement. Cette hypothèse est infirmée par les observations effectuées à la fin des années 30 [Bigot, 1936a] qui montrent que le « talus à bords vifs » existait avant la réalisation de ces travaux de captage. Ceci est en accord avec la dissymétrie de la vallée observée en aval de la source, au moins sur plusieurs dizaines de mètres. Néanmoins, en 1936, un captage était déjà aménagé sur ce site (lavoir).

Le dispositif est resté efficace puisqu’il ne montre aucune fuite apparente en période de basses eaux.

22 BRGM/RP-53896-FR Origine du tarissement de la source du Sarthon (61)

Fig. 5 - Photographies du puits de captage de la source du Sarthon et de son environnement.

Gauche : Prise de vue vers l'Est, en Droite :Prise de vue vers le Nord. direction de la carrière dont on aperçoit les remblais au dernier plan.

Au sein du captage, [Baudry and Pareyn, 1985] ont observé des bouillonnements montrant l’arrivée d’eau en charge. Lors de la visite de terrain d’avril 2005, ces bouillonnements n’étaient pas visibles, sans doute en raison du relativement faible débit de la source (malgré la présence de limons sédimentés au sein du captage (Fig. 6), remis en suspension pour visualiser d’éventuelles arrivées d’eau). La moindre épaisseur des limons au centre du captage suggère qu’en hautes eaux, des venues d’eau (bouillonnements observés par [Baudry and Pareyn, 1985]) se produisent au centre du captage. Selon le témoignage des membres de l’association ASSEC, la reprise des écoulements après une période de tarissement complet de la source se produit de la manière suivante (reprise des écoulements observée à l’automne 2004) : 1. apparition d’humidité sur les parois internes du puits de captage, puis de suintements (à partir du 15/10/04 environ) ; 2. réhumidification progressive des limons présents au sein du puits de captage, des parois du puits de captage, vers son centre (durée 2 à 3 j ; 15-20/10/04) ; 3. montée progressive du niveau d’eau au sein du puits de captage (durée 3 j environ) ; 4. reprise des écoulements au trop-plein de la bâche (22/10/04), une fois le niveau du tuyau d’amenée atteint.

BRGM/RP-53896-FR 23 Origine du tarissement de la source du Sarthon (61)

A l’inverse, il s’écoule environ une dizaine de jours entre l’arrêt des écoulements au trop plein de la bâche et la disparition totale de l’eau au sein du puits de captage.

Des arrivées périodiques de bulles de gaz ont été observées lors de la visite de terrain. Selon le témoignage de membres de l’association ASSEC, ces gaz ne sont pas inflammables. Il ne s’agirait donc pas de méthane.

Fig. 6 - Puits de captage de la source du Sarthon : fond du puits (noter la présence de limon sur les blocs rocheux) et tuyau d’amenée.

Les flancs du talus entourant la source à l’Ouest et au Nord (Fig. 5) montrent, en amont immédiat du captage, un affleurement de roche en place. Il s’agit de schistes de couleur ocre, légèrement altérés, fissurés, montrant localement des bancs gréseux interstratifiés. Ces mêmes roches sont présentes sous forme de blocs décimétriques à centimétriques au sein du captage. Comme indiqué plus haut (§ 3.3.3), la source émergerait donc bien des formations cambriennes, et non au contact entre celles-ci et le briovérien. Il ne s’agit par ailleurs pas d’une source émergeant de formations superficielles (colluvions ou éboulis par exemple).

Sur la base des mêmes observations, [Baudry and Pareyn, 1985] rejettent aussi catégoriquement l’hypothèse d’une source d’éboulis, comparable à d’autres sources de ce type connues dans la région (sources des Vollées et des Vallées par exemple, situées au sein de la partie est de la commune de Rouperroux).

Ils émettent l’hypothèse selon laquelle l’émergence captée à la source du Sarthon correspond, à la faveur d’une fracture tectonique affectant les schistes violacés cambriens (ils font à cet égard coïncider la source avec une faille mentionnée sur la carte géologique, ce qui n’est pas le cas ; Fig. 3), à la remontée d’eaux issues d’une nappe captive, contenue au sein de grès grossiers cambriens, qu’ils qualifient a priori d’« aquifères » et qui seraient situés à la base des schistes. Cette nappe serait maintenue en charge par cette couverture schisteuse. Cette nappe présenterait une

24 BRGM/RP-53896-FR Origine du tarissement de la source du Sarthon (61)

charge d’autant plus importante en raison de l’existence du contact par faille, indiqué sur la carte géologique (Fig. 3), entre les schistes briovériens, ainsi tectoniquement relevés, et le Cambrien, développé en amont topographique tout en étant abaissé structuralement. L’aquifère en question serait aussi limité en direction de l’Est par les ignimbrites, considérées par les auteurs comme imperméables.

Figure 7 - Schéma conceptuel du contexte d’émergence de la source du Sarthon proposé par [Baudry and Pareyn, 1985]

Les auteurs ne présentent cependant aucun élément de terrain (observations géologiques détaillées, résultats de forages3, etc.) afin de confirmer cette hypothèse. Le principal argument sur lequel se fonde cette « démonstration » réside dans la « permanence d’un débit valable à la source captée alors qu’il n’y a plus d’entrées

3 Ils mentionnent le forage exploité actuellement par la carrière (N° BSS 0250-3X-002), dont les données disponibles n’apportent aucun élément déterminant pour expliquer le contexte d’émergence de la source (forage recoupant les schistes cambriens, dont la principale venue d’eau se situerait à 79 m de profondeur (le dossier BSS mentionne également une « première arrivée d’eau à 28 m »), au sein duquel le niveau piézométrique était de 10 m de profondeur par rapport au sol à la suite de sa foration (3/02/83) et qui était exploité à un débit de 10 m3/h environ à l’époque). Ils mentionnent également un forage de 57 m de profondeur, non référencé en BSS, réalisé à leur demande à mi-chemin entre la carrière et la source (Annexe 1) par un foreur. Celui-ci a rapporté que le forage recoupe, « de 0 à 21 m, un matériau argileux, puis (de 21 à 26 m) des schistes violacés francs ». « L’eau est arrivée de façon franche à partir de 21 m », à la base des formations argilisées.

BRGM/RP-53896-FR 25 Origine du tarissement de la source du Sarthon (61)

d’eaux météoriques ». Cette constatation est cependant valable pour tout type de source.

Ils attribuent en outre une importance forte à la lithologie (distinction entre formations « aquifères » et « imperméables », sur la base du seul critère lithologique) sans que les données à leur disposition permettent de le démontrer. Les forages de la carrière (N° BSS 0250-3X-002) et celui réalisé à leur demande suggèreraient plutôt que, comme au sein de la plupart des roches de socle : - les roches du site étudié présentent, intrinsèquement, au sein des faciès sains (non altérés), une faible à très faible perméabilité de matrice, quelle que soit leur lithologie originelle ; - leur partie superficielle (premières dizaines de mètres sous la surface topographique contemporaine de l’altération) altérée (argilisée), lorsqu’elle a été préservée de l’érosion, présente elle aussi une faible perméabilité ; - les zones perméables que renferment ces roches sont localisées au droit de fissures (en général induites par des processus d’altération ; voir par exemple : [Lachassagne and Wyns, 2001; Lachassagne and Wyns, 2002]) ou de fractures (d’origine tectonique) affectant la roche saine. Les fissures induites par l’altération forment en général un horizon stratiforme, dont l’épaisseur totale peut atteindre plusieurs dizaines de mètres, situé à base des faciès argilisés décrits ci-dessus. Les premières « venues d’eau » sont en général rencontrées à ce niveau.

Sur la base des éléments recueillis dans le cadre de la présente expertise, il est donc difficile de proposer une explication déterministe sûre et indiscutable pour expliquer les conditions d’émergence de la source du Sarthon.

A notre avis, l’hypothèse la plus probable est que la source du Sarthon capte la formation des schistes cambriens et draine tout particulièrement sa partie superficielle (premières dizaines de mètres) fissurée ainsi qu’une grande partie des écoulements hypodermiques de son bassin versant topographique. Néanmoins, à l’image des hypothèses formulées par [Baudry and Pareyn, 1985], aucun argument déterministe recueilli sur le site ne permet d’affecter une probabilité déterminante à cette hypothèse. Seules des reconnaissances géologiques et hydrogéologiques comprenant, entre autres, des sondages mécaniques permettraient de lever cette indétermination.

3.4.2. Débit de la source du Sarthon a) Mesures disponibles et fréquence de son tarissement Les débits de la source du Sarthon sont connus d’une part, de manière quantitative, par des mesures (du débit) et d’autre part, de manière qualitative, par des témoignages (Fig. 8 et Annexe 2) : - par jaugeage volumétrique, par les services municipaux de la ville de Carrouges, les 3 novembre 1936 : 4.6 m3/h [Louvel et al., 1936] et 30 avril et 15 mai 1937 : respectivement 16.6 et 6.6 m3/h [Mitault, 1937] ; - par la société fermière du syndicat des eaux, en juillet et août 1992, par relevé des compteurs du dispositif d’adduction (données recueillies auprès de M. Besnard, SAUR ; cf. § 2.3) ;

26 BRGM/RP-53896-FR Origine du tarissement de la source du Sarthon (61)

- par l’exploitant de la carrière ou les bureaux d’étude travaillant pour son compte (ANTEA [Boussin and Collet, 1999], Alise environnement [Alise_environnement, 2004; Trarieux, 2005]), par jaugeage volumétrique, à partir d’octobre 1999 ; - par l’association ASSEC, par jaugeage volumétrique, à partir de juillet 2003. Les mesures ont été principalement réalisées par M. Lasseur (habitant le Plessis) et par M. Louisfert Gilbert, lorsque M. Lasseur était empêché.

Les mesures volumétriques actuelles (exploitant de la carrière, ASSEC) sont réalisées au niveau du trop plein de la bâche. Elles sont le cas échéant complétées (cf. mesure ASSEC du 20/12/2003) par une estimation du débit de trop plein au niveau du captage (le 20/12/2003 : environ 18 m3/h au niveau de la bâche et 4 m3/h au trop-plein du captage). En très hautes eaux, l’eau sort ainsi jusqu’à un mètre environ au-dessus du captage, au sein des affleurements rocheux du talus (cf. témoignage de M. Lasseur de l’association ASSEC).

Les mesures réalisées à des dates proches les unes des autres par l’association ASSEC et par l’exploitant de la carrière (et aussi par le BRGM dans le cadre de la présente expertise) donnent des valeurs très comparables les unes aux autres, aux incertitudes de mesure près.

25 140

120

20

100

15 80 /h) 3 Source du Sarthon Sarthon Pitoisière

Débit (m Débit 60 10

40

5

20

0 0 01/76 12/77 12/79 12/81 12/83 12/85 12/87 12/89 12/91 12/93 12/95 12/97 12/99 12/01 12/03 12/05

Fig. 8 - Mesures du débit de la source du Sarthon disponibles (les mesures réalisées en 1936 et 1937 ne sont pas représentées) et mesure du débit de la rivière Sarthon disponibles à la Pitoisière (origine des données : voir texte et Annexe 3)

BRGM/RP-53896-FR 27 Origine du tarissement de la source du Sarthon (61)

Les témoignages recueillis indiquent : - que la source n’a connu aucun tarissement total au cours des 42 années de production recensées à l’époque (1942-1985) [Baudry and Pareyn, 1985] ; selon ces mêmes auteurs, le débit de la source n’est pas descendu en dessous de 70 - 80 m3/j (3 m3/h environ) en 1976 ; par ailleurs, « le débit du captage connaît des fluctuations saisonnières de grande amplitude » et, en saison des pluies, « pendant trois saisons sur quatre, les trop-pleins fonctionnent pour évacuer les excédents » ; - ces informations sont confirmées par le témoignage de M. A. Besnard (SAUR, actuel fontainier du syndicat des eaux). Lorsque la source était exploitée pour l’AEP de Carrouges (jusqu’en 1995), elle présentait des étiages marqués, qui justifiaient régulièrement (plusieurs mois chaque année) l’achat d’eau à la commune voisine (Rouperroux). Néanmoins, la source n’a jamais tari, même en 1976. Il estime qu’en 1976 les débits devaient être voisins de 2,5 à 3 m3/h ; - le témoignage de M. Besnard (retraité de la SAUR, ancien fontainier de la commune puis du syndicat de 1970 à 1995, membre de l’association ASSEC) va dans le même sens (aucun tarissement total de la source n’a jamais été observé selon lui). Les relevés des compteurs volumétriques, qui auraient pu apporter des renseignements quantitatifs sur le débit de la source, ont très probablement disparu. Avant l’abandon du captage, ils étaient archivés au réservoir de Chahains, qui a été détruit. Selon M. Besnard, au cours de l’étiage 1976, les débits étaient d’environ 70 m3/j. M. Besnard indique par ailleurs que l’abandon de l’utilisation des eaux de la source pour l’alimentation en eau potable a été motivé par des raisons qualitatives (teneurs en nitrates élevées qui nécessitaient, au cours des dernières années d’exploitation, une dilution de ses eaux avec d’autres sources d’approvisionnement, avant distribution) et non par des raisons quantitatives. Lorsque la source était captée pour l’AEP, hors périodes de très hautes eaux, l’intégralité de son débit était prélevée. Les écoulements résiduels vers le Sarthon étaient donc nuls une grande partie de l’année ; - le Président du Syndicat des eaux, M. Troussard, confirme, qu’à sa connaissance (il n’a pris ses fonctions au syndicat qu’en 1995), l’abandon de cette ressource a été motivé par des raisons qualitatives et non quantitatives ; - M. Lasseur (association ASSEC et exploitant à l’époque d’une parcelle bordant, en rive gauche, le cours d’eau du Sarthon en aval immédiat de la source) indique que, selon lui, depuis 1985, le ruisseau issu de la source du Sarthon coulait moins. Il a signalé cet élément lors de l’enquête publique d’extension de la carrière de 1996 en raison de son souci pour une remise éventuelle de cette parcelle en pâture (disponibilité d’eau au sein du Sarthon pour les bêtes). A l’époque, l’exploitant de la carrière s’était engagé à fournir de l’eau du réseau à cette parcelle en cas de besoin (remise en pâture) et dans l’éventualité d’un tarissement de la source. Cette parcelle a, depuis lors, été acquise par la carrière.

Les observations de terrain réalisées au cours de l’expertise ont confirmé que le captage de la source est encore très efficace (aucun signe de détérioration). Il ne montre a priori aucune fuite. Les débits mesurés correspondent donc bien à l’intégralité du débit de l’émergence.

28 BRGM/RP-53896-FR Origine du tarissement de la source du Sarthon (61)

Les données et informations recueillies permettent les principales conclusions préliminaires suivantes : - les mesures de débit disponibles, quelle que soit leur origine, qu’elles soient quantitatives ou qualitatives (témoignage sur l’absence de tarissement) sont fiables et dignes d’être prises en considération, - elles sont représentatives de l’intégralité du débit de la source (absence de fuite significative), - il est indubitable que la source a complètement tari au cours des années 2003 et 2004, - ces tarissements sont exceptionnels. Il s’agit des premiers tarissements observés depuis que la source fait l’objet d’un suivi (1936). Cette conclusion est étayée par plusieurs témoignages indépendants les uns des autres et concordants. b) Bassin versant de surface de la source

Le bassin versant topographique construit sur la base de la localisation de la source du Sarthon a été défini au moyen de la topographie indiquée par la carte IGN à 1/25 000, modifiée afin de reconstituer approximativement la morphologie existant avant le début de l’exploitation de la carrière.

Le bassin versant topographique ainsi défini présente une surface de 10,7 ha environ. Il a été légèrement tronqué (de 0,7 ha environ), dans sa partie amont (sud-est), par les travaux d’exploitation de la carrière (Fig. 9). Il ne préjuge cependant pas des contours du bassin versant souterrain de la source.

Néanmoins, le volume annuel 2003 des pluies efficaces correspondant à cette superficie (243 mm x 107 000 m2, soit 26 000 m3/an ou 3 m3/h ; cf. § 4.3) est d’un ordre de grandeur comparable au débit moyen de la source en 2003, calculé sur la base des données disponibles (36 300 m3/an ou 4.1 m3/h en moyenne4). Dans la mesure où le volume écoulé à la source est plus important que le volume calculé sur la base des pluies efficaces, il est possible que le bassin versant souterrain de la source présente une superficie sensiblement plus élevée (de l’ordre de 40%) que celle de son bassin versant topographique.

4 Cette estimation est relativement peu précise en raison de l’incertitude sur le débit de la source en hautes eaux et du faible nombre de mesures disponibles au cours de cette période de hautes eaux.

BRGM/RP-53896-FR 29 Origine du tarissement de la source du Sarthon (61)

Fig. 9 - Bassin versant topographique de la source du Sarthon (extrait de la carte IGN à 1/25 000) c) Régime hydrologique de la source

Le régime hydrologique de la source du Sarthon, tel qu’il peut être apprécié à partir des données disponibles (Fig. 8 et Fig. 10), est marqué par une assez forte variabilité de son débit à l’échelle annuelle, avec des hautes eaux bien marquées en saison des pluies (débit pouvant a priori dépasser 25 m3/h en très hautes eaux), et des étiages prononcés (moins de 5 m3/h en basses eaux). Il est fortement corrélé au régime annuel des précipitations.

La source semble montrer, que ce soit dans ses conditions actuelles d’écoulement, ou par le passé, une relativement faible inertie (absence de stockage - et déstockage à l’échelle pluriannuelle). Il s’agit donc très vraisemblablement soit d’une source de débordement, soit d’une source non soutenue par un aquifère de capacité importante. A cet égard, elle est bien représentative des sources existant au sein des régions de socle, qui sont caractérisées par des aquifères aux propriétés de stockage modestes.

Les courbes de récession de la source (décroissance du débit en moyennes et basses eaux) s’ajustent relativement bien à une loi exponentielle décroissante (Fig. 11), ce qui est classique dans les systèmes hydrologiques naturels.

30 BRGM/RP-53896-FR Origine du tarissement de la source du Sarthon (61)

Au cours de la récession 2004, à partir de la mesure du 5 juillet, un changement du régime de récession semble perceptible (Fig. 11). Ce changement de régime pourrait s’expliquer par l’existence d’un flux d’eau souterraine de quelques dixièmes de m3/h non capté par le puits de captage ou par le tarissement d’une composante des écoulements contribuant au débit de la source.

25 140

120

20

100

15 80 /h) 3 Source du Sarthon Sarthon Pitoisière

Débit (m Débit 60 10

40

5

20

0 0 01/01/03 01/01/04 31/12/04 31/12/05

Fig. 10 - Débit de la source du Sarthon (période 2003-2005)

100.00

10.00 /h) 3 1.00 Source du Sarthon Débit (m Débit

0.10

0.01 01/01/03 01/01/045/07/04 31/12/04 31/12/05

Fig. 11 - Débit de la source du Sarthon (période 2003-2005). Echelle logarithmique.

BRGM/RP-53896-FR 31 Origine du tarissement de la source du Sarthon (61)

d) Emergences voisines de la source du Sarthon

[Bigot, 1936a] indique qu’à l’époque, à proximité immédiate de la source, « le ruisseau est dévié dans la berge droite (ouest) de la vallée. L’ancien lit est parcouru par un petit ruisseau alimenté par une source indépendante, située à un niveau plus bas que la source principale et le bief de la dérivation ».

L’existence de cette source indépendante, située en rive gauche du Sarthon, est confirmée par les témoignages de membres de l’association ASSEC. Elle était dotée d’un abreuvoir pour le bétail et n’était pas tarie lors de l’étiage 1976 (selon M. Richard, l’exploitant de l’époque, M. Lebon, habitant de « le Plessy », avait des bêtes dans cette parcelle cet été là). Cette source aurait disparu entre 1985 et 1990, « un hiver, de manière assez brutale ».

Aucun indice de venue d’eau n’a été observé dans ce secteur lors des investigations de terrain réalisées au cours de l’expertise. Des venues d’eau, pérennes selon l’exploitant de la carrière, ont par contre été observées en rive gauche, plusieurs dizaines de mètres en aval (station N° S43 ; Annexe 2).

3.4.3. Piézométrie a) Piézométrie dans l’environnement immédiat de la carrière

Des données piézométriques sont disponibles sur le site de la carrière depuis 1999, au sein de 4 piézomètres dont la localisation est précisée en Annexe 4. Le premier piézomètre (N°337) à avoir fait l’objet de mesures a été détruit par l’avancée du front de taille. Le piézomètre N°338 a été foré dans le même secteur pour palier cette destruction [Carrières_et_Balastières_de_Normandie, 2003a]. Réalisé le 1er décembre 2003, d’une profondeur de 72 m (338-266 m NGF), il recoupe uniquement des ignimbrites. Selon l’exploitant de la carrière. Il est cimenté seulement en tête, sur une cinquantaine de centimètres de hauteur. Le piézomètre de fond de carrière (N°285) est lui aussi foré intégralement au sein des ignimbrites (285-233 mNGF) [Carrières_et_Balastières_de_Normandie, 2003a]. Il est en trou nu sur toute sa hauteur. Le piézomètre N°304 présente une coupe technique similaire à celle du N°338.

Les chroniques piézométriques montrent (Fig. 12) : - lorsque la chronique piézométrique est suffisamment longue (piézomètres N° 338, 304 et 285) des fluctuations annuelles liées en apparence à l’alternance saison sèche / saison humide ; - une tendance apparente à la baisse des niveaux piézométriques au sein du puits N°338. Compte tenu de la relativement faible durée des chroniques disponibles et, en particulier, du fait que des données d’étiage ne sont disponible qu’en 2004, cette tendance doit être interprétée avec précaution ; - une baisse importante du niveau piézométrique (environ 6 m) entre les deux premières mesures disponibles au piézomètre N°337.

32 BRGM/RP-53896-FR Origine du tarissement de la source du Sarthon (61)

Sur la base de ces mesures piézométriques et des plans topographiques de la carrière, une succession de coupes topographiques et piézométriques a été établie, selon un profil joignant la source du Sarthon au piézomètre N°285, situé en fond de carrière (Fig. 13). La localisation de la coupe est présentée en Annexe 4.

315

310

305

300 Nord-Ouest (N°5 ou 337) Nord-Ouest (N°2 ou 338) Ouest (N°3 ou 304) m (NGF) 295 Carrière (N°4 ou 285)

290

285

280 01/01/1999 01/01/2000 31/12/2000 31/12/2001 31/12/2002 31/12/2003 30/12/2004 30/12/2005

Fig. 12 - Chroniques piézométriques disponibles aux piézomètres de la carrière de Rouperroux

WNW ESE 400

350 Piézomètre 338 Topo_04/03/01 Piézo_08/10/99 (projeté) Carreau 1 Source du Topo_17/12/02 Sarthon Piézo_09/07/03 Topo_15/12/03 Carreau 2 Piézo_05/02/04 Topo_15/12/04 Piézo_10/01/05 Altitude (m NGF) Altitude Carreau 3 300

Carreau 4

Piézomètre 337 Carreau 5

Piézomètre 285

250 0 100 200 300 400 500 600 Distance à la source du Sarthon (m)

Fig. 13 - Coupes topographique et piézométrique perpendiculairement au front NW de la carrière

BRGM/RP-53896-FR 33 Origine du tarissement de la source du Sarthon (61)

Les données piézométriques mesurées au piézomètre N°338, situé à plusieurs dizaines de mètres au nord de la coupe sont projetées sur celle-ci, ce qui peut conduire à une surévaluation des niveaux piézométriques en ce point, au droit de la coupe.

Cette interprétation montre, sur la période des mesures disponibles, un abaissement progressif du niveau de la nappe, en particulier au sein de la partie ouest de la coupe, entre la source du Sarthon et le carreau 4. Cet abaissement significatif du niveau de la nappe est lié sans ambiguïté aux rabattements induits par le creusement de la carrière. b) Piézométrie des puits aux environs de la carrière et de la source

Les mesures piézométriques réalisées dans les environs de la carrière (Annexe 2 Annexe 5), exclusivement au sein de puits fermiers d’une profondeur maximale d’une dizaine de mètres (Annexe 2), montrent que le niveau piézométrique de la nappe superficielle est toujours très proche de la surface du sol (profondeur de quelques mètres tout au plus), même sur pentes fortes. Ce type d’observation est classique en régions de roches de socle et s’explique par la médiocre perméabilité globale de ces formations.

Ces mesures montrent que, si la carrière a une influence sur les niveaux piézométriques de la nappe (cf. paragraphe précédent), cette influence ne s’étend pas de manière significative, au sein de la nappe superficielle, à plus de deux ou trois cent mètres de l’excavation de la carrière. Ainsi, seuls le piézomètre N°338 et, éventuellement, le forage de la carrière5 semblent significativement influencés par celle-ci.

3.4.4. Autres informations recueillies

Actuellement, l’essentiel du rejet des eaux d’exhaure de la carrière se fait au sein des bassins de décantation situés à proximité du piézomètre N° 304 (à l’extrême ouest de la propriété de la carrière). Une moindre proportion des eaux issues de la carrière est rejetée au sein des bassins situés à l’Est de la propriété. Selon l’exploitant de la carrière, compte tenu de la forte perméabilité de leur fond et parois, les bassins de décantation ne débordent pas.

Les bassins de décantation ouest se situent à l’amont immédiat de la zone de confluence de deux petites ravines, dont celle issue de la source du Sarthon. Lors des investigations de terrain réalisées dans le cadre de l’expertise, cette zone de confluence (stations N°S18 à S27 ; cf. Annexe 2) montrait des venues d’eau qui contribuaient de manière significative au débit du Sarthon. Il est très probable que ces venues d’eau soient alimentées par les infiltrations en provenance des

5 La piézométrie n’a pas significativement évolué à ce forage depuis la date de sa foration (1983). Si la piézométrie de la nappe est influencée par la carrière dans ce secteur, ce qui n’est pas certain compte tenu de la forte pente de la topographie dans cette zone, cette influence date d’avant la foration du puits.

34 BRGM/RP-53896-FR Origine du tarissement de la source du Sarthon (61)

bassins de décantation de la carrière situés à quelques dizaines de mètres en amont.

Les volumes d’eau issus de la carrière sont comptabilisés par l’exploitant (Fig. 14). Il s’agit de la somme des eaux pompées en fond de carrière et des eaux provenant du forage, moins les pertes par évaporation ou exportation de matériaux. Les évolutions saisonnières apparaissent nettement (exhaure plus importante en saison humide). Aucune tendance évolutive significative n’est cependant discernable.

Des mesures de débit sont réalisées périodiquement sur le Sarthon au lieu-dit « Pitoisière »(Fig. 8 et Annexe 3). Bien qu’en faible nombre, les mesures concordant temporellement avec celles réalisées à la source du Sarthon mettent en évidence une apparente bonne corrélation, dans la gamme des débits mesurés.

30000

25000

20000 ) 3

15000 Volume pompé Vol. mensuel (m

10000

5000

0 01/01/01 01/01/02 01/01/03 01/01/04 31/12/04 31/12/05

Figure 14 - Volumes mensuels pompés en fond de carrière

BRGM/RP-53896-FR 35 Origine du tarissement de la source du Sarthon (61)

120

100 /h) 3 80 y = 18.606x - 1.768 R2 = 0.9849 60

40 Débit Sarthon Pitoisière (m Débit Sarthon Pitoisière

20

0 0246810 Débit Source du Sarthon (m3/h)

Fig. 15 - Corrélation entre les mesures de débit disponibles de manière concomitante à la source du Sarthon et sur la rivière Sarthon, au lieu-dit Pitoisière

36 BRGM/RP-53896-FR Origine du tarissement de la source du Sarthon (61)

4. Calcul des pluies efficaces

4.1. DEFINITION

La pluie efficace est le solde de la pluie totale une fois retirées (Fig. 16) : 1. la part reprise par l’évaporation directe et par la transpiration foliaire (évapotranspiration) ; 2. le cas échéant, la part reprise par le sol pour reconstituer sa réserve en eau.

La pluie efficace se traduit par un écoulement d’eau, que l’on répartit schématiquement en deux composantes : - une composante « rapide » qui se traduit en ruissellement de surface vers les rivières ; - une composante « lente », par infiltration dans le sous-sol (recharge des aquifères) dont une partie ressort au niveau des sources, le solde étant en général drainé par les cours d’eau.

Pluie Evapotranspiration réelle (ETR)

RFU SOL Réserve en eau

Pluie efficace

Ruissellement SURFACE

AQUIFERE Infiltration

Fig. 16 - Schématisation de la pluie efficace et répartition de la pluie efficace en ruissellement et infiltration

Le régime hydrologique d’une rivière ou d’une source est donc directement conditionné par ce terme du bilan.

BRGM/RP-53896-FR 37 Origine du tarissement de la source du Sarthon (61)

L’estimation des pluies efficaces passe par celle de l’évapotranspiration réelle (ETR), paramètre qui dépend : - de l’évapotranspiration potentielle (ETP), valeur maximale théorique de l’ETR ; - de la réserve en eau du sol. La valeur maximale théorique de la réserve en eau du sol est assimilée par commodité à la Réserve Facilement Utilisable (RFU) définie par les agronomes. Cette réserve facilement utilisable est égale à la quantité d’eau du sol qui est facilement extractible par les racines sur une profondeur utile, c’est-à- dire sur la profondeur atteinte par l’enracinement. Les plantes iront puiser dans la réserve en eau du sol si l’apport d’eau par les pluies ne suffit pas.

Les valeurs de réserve facilement utilisable (RFU) des sols varient selon le type de sol, de moins de 30 mm pour les sols peu épais, à plus de 300 mm pour les sols profonds rétenteurs d’eau.

4.2. METHODOLOGIE – MODELE GARDENIA

La pluie efficace a été calculée au moyen d’un bilan hydrologique réalisé par le modèle Gardenia. Ce modèle, de type réservoir, est décrit ci-dessous.

4.2.1. Principe

Le logiciel GARDENIA (modèle Global A Réservoirs pour la simulation des DÉbits et des NIveaux Aquifères) a été développé par le BRGM. Il fonctionne sur le principe de réservoirs en série symbolisant les différents horizons naturels : le sol, la zone non saturée, et la zone saturée (Fig. 17) : - la pluie efficace constitue la sortie du premier réservoir « SOL » ; - au niveau du réservoir superficiel « ZONE NON SATUREE » s’effectue le partage de la pluie efficace entre le ruissellement de surface (assimilé à un écoulement rapide), et l’infiltration vers l’aquifère (recharge) ; - le réservoir « ZONE SATUREE » représente l’aquifère, dont la vidange est assimilée à un écoulement retardé. L’écoulement total vers le cours d’eau est la somme des écoulements rapide et retardé.

4.2.2. Lois et paramètres du modèle

Les lois temporelles régissant les échanges entre les réservoirs du modèle GARDENIA sont les suivantes (Fig. 17) : - la pluie efficace est calculée à partir des chroniques concomitantes de pluie et d’évapotranspiration potentielle, selon la méthode classique de bilans enchaînés de Turc et Thornthwaite prenant en compte la réserve en eau du sol à chaque pas de temps. La réserve en eau maximale du sol est fixée par le paramètre RFU ; - l’infiltration vers l’aquifère suit une loi classique de vidange exponentielle de

constante de temps τr. Le ruissellement suit une loi non linéaire contrôlée par le paramètre Hr, hauteur seuil pour laquelle il y a égalité des débits entre le ruissellement et l’infiltration vers l’aquifère ;

38 BRGM/RP-53896-FR Origine du tarissement de la source du Sarthon (61)

- la vidange de l’aquifère suit une loi exponentielle de constante de temps τ1. Le niveau d’eau résultant dans l’aquifère est dépendant du bilan en eau entre apport par la recharge et vidange.

Pour améliorer le calage du modèle, l’utilisateur a la possibilité de jouer sur des facteurs correctifs des pluies et des ETP (pour tenir compte d’éventuelles incertitudes sur les données d’entrée par exemple), et également :

- pour une modélisation de débits, sur la surface du bassin versant ;

- pour une modélisation de niveau piézométrique, sur le niveau de base Nb, et sur le coefficient d’emmagasinement S.

4.2.3. Données d’entrée du modèle

Les données d’entrée utilisées pour le modèle GARDENIA dans le cadre de la présente étude sont : - des chroniques concomitantes de pluie et d’ETP, une seule valeur équivalente étant considérée pour tout le bassin versant, d’où l’appellation de modèle « global ». Dans ce cas d’étude, il s’agit des données décadaires de pluie et d’ETP mesurées respectivement aux stations météorologiques Météo France de Carrouges et d’Alençon ; - une chronique de débits observés (ou de niveaux piézométriques observés, selon le cas) qui sera utilisée pour le calage du modèle. Dans cette étude, il s’agit des débits mensuels mesurés à la station hydrographique du Sarthon à la Ferrière- Bochard.

Surface du Données d’entrée bassin versant Résultats de calcul Paramètres du modèle

Pluie ETP (Evapotranspiration potentielle)

RFU SOL

Pluie efficace Ruissellement (écoulement rapide) Hr τr ZONE NON SATURÉE

Recharge (infiltration)

Vidange de la nappe Nb, S, τ1 ZONE SATURÉE (écoulement retardé)

Ecoulement total Niveau piézométrique du cours d’eau dans l’aquifère

Débit Niveau Observé piézométrique Observé Simulé Simulé

Temps Temps

Fig. 17 - Données d’entrée et paramètres du modèle GARDENIA (dans le cas simple d’un seul réservoir souterrain)

BRGM/RP-53896-FR 39 Origine du tarissement de la source du Sarthon (61)

4.2.4. Calage du modèle

Le calage s’effectue en faisant coïncider au mieux observations (débits ou niveaux piézométriques) et résultats de calcul sur la période de calage choisie, en jouant sur les différents paramètres du modèle, qui constituent autant de degrés de liberté.

La qualité du calage d’un modèle dépend de plusieurs facteurs : - de l’aptitude du modèle conceptuel choisi à représenter les variations du système réel ; - du nombre de paramètres : la difficulté du calage augmente avec le nombre de degrés de liberté du modèle ; - de l’effet de ces paramètres sur les résultats : des paramètres peuvent avoir des effets qui s’ajoutent ou au contraire s’annulent (par exemple, surface du bassin versant et coefficient correcteur des pluies). Un calage n’est donc pas univoque, plusieurs jeux de paramètres différents pouvant conduire à des calages équivalents en terme d’ajustement des chroniques observées et simulées ; - des valeurs de départ données à ces paramètres : le calage sera facilité si les valeurs de départ sont proches des valeurs optimales.

4.3. RESULTATS

Les données d’entrée utilisées sont la pluie et l’ETP (évapotranspiration potentielle) à un pas de temps décadaire (10 jours) mesurées aux stations météorologiques de Carrouges et d’Alençon (Météo France). Les données ont été acquises sur la période comprise entre août 1975 et décembre 2004 de façon à disposer d’un cadre historique suffisamment large.

2 La bonne corrélation (PCarrouges = 0.88 x PSource + 3.7 avec R =0.90, Fig. 18) entre les pluies mesurées à proximité de la source et celles mesurées à Carrouges permet de valider l’utilisation de ces dernières dans les bilans hydrologiques, en l’absence de données mesurées à proximité de la source sur une plus longue période.

40 BRGM/RP-53896-FR Origine du tarissement de la source du Sarthon (61)

90 y = 0.8826x + 3.7172 2 80 R = 0.9044

70

60

50

40

30

20

Pluies décadaires à Carrouges (mm) à Carrouges décadaires Pluies 10

0 0 20 40 60 80 100 Pluies décadaires sur site proche de la source (mm)

Fig. 18 - Comparaison entre les pluies décadaires mesurées à la station météorologique de Carrouges (Météo France) et les pluies décadaires mesurées à proximité de la source (période : 2002-2004)6

Le modèle Gardenia a été calibré sur les débits mesurés à la station hydrométrique située sur le cours du Sarthon à la Ferrière-Bochard, en aval de la zone de la source. Cela assure une bonne représentativité des flux d’eau générés à l’échelle d’un bassin versant de 109 km2 qui comprend le bassin versant de la source. Il s’agit de la station hydrologique la plus proche du site d’étude. En outre, à l’image de celui de la source, son bassin versant est intégralement constitué de roches de socle.

Le modèle a été initialisé durant l’année 1974 et la première moitié de l’année 1975 au moyen de données météorologiques mensuelles moyennes. La calibration du modèle a été effectuée sur la période de disponibilité des données de débits du Sarthon à la Ferrière-Bochard (août 1975 - décembre 1984).

La pluie efficace étant fortement dépendante de la RFU du sol, une analyse de sensibilité de la pluie efficace à la RFU a été menée au moyen de quatre simulations, en imposant des RFUmax (50 mm, 100 mm, 150 mm, 200 mm) variant dans une gamme de valeurs encadrant les RFUmax observées dans le bassin versant (entre 70 et 200 mm ; Annexe 6).

6 Pour constituer cet ajustement, 3 jeux de données apparemment aberrantes ont été éliminées du set de données (3ème décade de janvier 2003, 3ème décade de décembre 2003 et 3ème décade de janvier 2004).

BRGM/RP-53896-FR 41 Origine du tarissement de la source du Sarthon (61)

Les simulations ont été effectuées en imposant la surface du bassin versant à 109 km2 et en optimisant les trois paramètres suivants : constante de temps τr, paramètre hauteur seuil Hr et constante de temps τ1 de vidange exponentielle de l’aquifère.

Les résultats obtenus sont satisfaisants avec des débits simulés statistiquement très proches des débits observés entre 1975 et 1984 (coefficient de régression proche de 0.9, Fig. 19). Ceci permet de valider l’approche utilisée à l’échelle du bassin versant de la rivière.

Fig. 19 - Débits observés et simulés par le modèle Gardenia de la rivière Sarthon à la Ferrière- Bochard

Les résultats obtenus (Fig. 20) montrent une forte variabilité interannuelle de la pluie efficace annuelle entre 1976 et aujourd’hui. La pluie efficace est calculée sur une « année hydrologique », entre septembre et août ; à titre d’exemple, la pluie efficace 1976 est calculée sur la période septembre 1975 - août 1976).

42 BRGM/RP-53896-FR Origine du tarissement de la source du Sarthon (61)

1000 RFU = 50 mm RFU = 100 mm 900 RFU = 150 mm RFU = 200 mm 800

700

600

500

400

300

Précipitation efficace annuelle (mm/an) annuelle efficace Précipitation 200

100

0 76 78 80 82 84 86 88 90 92 94 96 98 00 02 04 Année

Fig. 20 - Pluies efficaces des années hydrologiques 1976 à 2004

Pour une année donnée, la pluie efficace calculée augmente lorsque la RFUmax diminue. Lorsque la capacité de stockage du sol est faible, celle-ci est rapidement saturée et le sol produit alors des pluies efficaces ; l’eau disponible pour l’évapotranspiration est plus faible, les pluies efficaces augmentent. On constate toutefois que, quelle que soit l’hypothèse sur la RFUmax des sols du bassin versant modélisé, les variations relatives d’une année à l’autre restent les mêmes.

Pour une valeur de RFUmax de 200 mm, similaire à celle des sols du bassin versant de la source du Sarthon (Annexe 6), les données statistiques des 28 pluies efficaces simulées entre 1976 et 2004 sont les suivantes (Tabl. 1).

Elément statistique Valeur (mm/an) Minimum 114 1er quartile 268 Médiane 331 3ème quartile 483 Maximum 815 Moyenne 358 CV (écart-type/moyenne) 0.43

Tabl. 1 - Statistiques des pluies efficaces calculées entre 1976 et 2004 (avec RFUmax = 200 mm)

BRGM/RP-53896-FR 43 Origine du tarissement de la source du Sarthon (61)

Dans toutes les configurations de types de sols, les années 1976, 1996, 1997 et 1992, par ordre de sécheresse décroissante, s’avèrent être les plus sèches, avec moins de 200 mm de pluies efficaces environ. Les années 2003 et 2004 correspondent à des cycles hydrologiques durant lesquels la pluie efficace est inférieure à la moyenne. Néanmoins, les valeurs calculées en 2003 et 2004 (respectivement 333 et 243 mm/an) encadrent le premier quartile ; ceci veut dire que, statistiquement, un quart des années hydrologiques sont caractérisées par des pluies efficaces inférieures à celles de 2003 et 2004. Ces deux années ne correspondent donc pas à un événement exceptionnellement sec.

4.4. MODELISATION DE LA SOURCE DU SARTHON

En complément de la modélisation hydrologique des débits de la rivière Sarthon à la Ferrière-Bochard (§ 4.3), une modélisation des débits de la source du Sarthon a été envisagée. L’objectif était de calibrer le modèle sur les débits mesurés en 2003 et 2004, années durant lesquelles le tarissement complet de la source a été observé et de reconstituer la chronique de débit à la source avant cette période, soit depuis 1975. La comparaison des débits simulés durant cette période historique avec les débits réellement observés (données en 1992, 1999, 2000 et 2003) et les témoignages recueillis aurait permis de mettre en évidence un éventuel changement de comportement hydrologique de la source à partir de 2003 et 2004. Malheureusement, la chronique de débit s’avère insuffisante (un seul cycle hydrologique « complet », Fig. 8) pour caler de manière acceptable le modèle. L’idée a donc été abandonnée car l’incertitude sur les débits simulés en période de tarissement aurait été trop forte compte tenu de l’objectif recherché.

4.5. SYNTHESE

L’analyse des pluies efficaces montre certes que les années 2003 et 2004 correspondent à des cycles hydrologiques durant lesquels la pluie efficace est inférieure à la moyenne. Néanmoins, un quart des années hydrologiques sont, en moyenne, caractérisées par des pluies efficaces inférieures à celles de 2003 et 2004. Ces deux années ne correspondent donc pas à un événement exceptionnellement sec.

Ainsi, les années 1976, 1996, 1997, 1992 et 1991, par ordre de sécheresse décroissante, les moins arrosées de ces 28 dernières années, s’avèrent être plus sèches que l’année 2004. Par ailleurs, plusieurs autres années (1991, 1998, 2002, etc.) sont plus sèches que l’année 2003.

Les mesures disponibles (juillet et août 1992 en particulier) et les témoignages recueillis, qui concernent en particulier l’année 1976, concordent tous sur le fait qu’aucun tarissement complet de la source du Sarthon n’avait été observé jusqu’en 2003.

Par ailleurs, la source ayant une faible inertie (dynamique annuelle), la conjonction de plusieurs années sèches successives ne peut pas être invoquée pour expliquer son tarissement en 2003 et 2004. En outre, les années ayant précédé l’année 2003 ne sont

44 BRGM/RP-53896-FR Origine du tarissement de la source du Sarthon (61)

pas spécialement peu arrosées. Des successions d’années beaucoup moins pluvieuses que celle qui a précédée la période 2003-2004 ont été observées antérieurement (au cours des années 1988-1992 par exemple).

La quantité d’eau disponible à la source du fait du régime des précipitations ne peut donc a priori pas expliquer le tarissement de la source en 2003 et 2004. Une autre cause doit être recherchée.

BRGM/RP-53896-FR 45 Origine du tarissement de la source du Sarthon (61)

46 BRGM/RP-53896-FR Origine du tarissement de la source du Sarthon (61)

5. Interprétation hydrogéochimique des analyses d’eau disponibles

5.1. DONNEES UTILISEES - TRAITEMENTS REALISES

Les résultats des analyses d’eau recueillies au cours de l’expertise (analyses DDASS et analyses communiquées par l’exploitant de la carrière de Rouperroux) ont fait l’objet d’une interprétation hydrogéochimique portant sur les éléments majeurs. Les principales analyses utilisées concernent des prélèvements effectués (Tabl. 2) : - à la source du Sarthon, de 1992 à 2005 ; - aux deux piézomètres de la carrière N°338 et 285 ; - sur des suintements recueillis sur le parement du carreau 4 (suintement front 4) ; - au forage (N° BSS 0250-3X-0002) exploité par la carrière (“Puits carrière”).

Les analyses disponibles sont de qualité satisfaisante (cf. balances ioniques, Tabl. 2).

Nom Date nom HCO3 Cl NO3 SO4 Ca Mg Na K S+ S- BI % abrégé mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l meq/l meq/l Eau Fond Carrière 08/03/2005 FC 105 11 8.7 22 39.5 1.9 11 1.7 2.66 2.63 0.6% Suitement front 4 28/10/2003 sF4 91 14 44 7.1 39 2.9 10 2 2.69 2.74 -1.0% piézo 285 01/12/2003 p285 106 5.9 6.3 54 42 2.3 14 14 3.27 3.13 2.1% Puits carrière 08/03/2005 P0 160 7.5 18 32 39.9 17 11 0.88 3.97 3.79 2.4% Puits carrière 27/11/2003 P1 120 17 6.5 53 42 12 7.8 6 3.64 3.66 -0.3% piézo 338 01/12/2003 p338 46 14 11 51 20 6.8 17 1.5 2.37 2.39 -0.4% Source Sarthon 08/03/2005 S6 82 17 53 6.1 26.7 15 6.3 1.3 2.95 2.81 2.4% Source Sarthon 27/11/2003 S5 31 16 67 8.5 23 11 5.9 1.6 2.4 2.22 4.0% Source Sarthon 27/10/2003 S4 16 11 29 22 14 6.8 7.6 0.5 1.63 1.5 4.3% Source Sarthon 11/10/1994 S3 95 18.8 46 3 42 5.8 6 1.2 2.9 2.89 0.1% Source Sarthon 05/10/1992 S2 100 15.6 45 4 41.4 5.7 6.7 1.1 2.89 2.89 -0.1% Source Sarthon 03/02/1984 S1 42.7 15 39.6 13 19.4 7.2 8 1.4 1.98 2.03 -1.3%

BRGM/RP-53896-FR 47 Origine du tarissement de la source du Sarthon (61)

Tabl. 2 - Résultats analytiques utilisés pour l’interpétation hydrogéochimique

Ces résultats analytiques ont fait l’objet d’une Analyse en Composantes Principales (ACP) (Fig. 21) et d’une interprétation hydrogéochimique classique (Fig. 22).

Variables (axes F1 et F3 : 60.43 %)

1 marqueur temps résidence et/ou Mg précipitation smectite

-- ax 0.5 e F3 SO4 (13 HCO3 .92 %) 0 Na --> Cl NO3 K Ca marqueurs -0.5 marqueurs pollutions interaction Eau-Roche

-1 -1 -0.5 0 0.5 1 -- axe F1 (46.51 %) -->

Biplot (axes F1 et F3 : 60.43 %)

2.1 P0 Mg

1.6 -- ax 1.1 S6 e P1 SO4 F3 0.6 HCO3 p338 (13 .92 S4 0.1 Na S5 %) S1 --> Cl -0.4 NO3 K S2 -0.9 FC S3 p235 Ca sF4 -1.4

-1.9

-2.4 -2.4 -1.9 -1.4 -0.9 -0.4 0.1 0.6 1.1 1.6 2.1 -- axe F1 (46.51 %) -->

Fig. 21 - Exemple de résultat de l’Analyse en Composantes Principales des données hydrochimiques

48 BRGM/RP-53896-FR Origine du tarissement de la source du Sarthon (61)

180 20 Eau profonde S3 160 P0 18 P1 S6 140 16 S2 S5 S1 14 p338 sF4 120 P1 Eau souterraine FC p285 12 100 S2 superficielle S3 FC S4 sF4 10 80 S6

Eau souterraine Cl (mg/l) 8

HCO3 (mg/l) P0 60 superficielle Apports 6 p285 p338 anthropiques 40 S1 4 S5 Eau profonde Dénétrification 20 S4 2 type hétérotrophe 0 0 0 1020304050 020406080 Ca (mg/l) NO3 (mg/l)

60 60

p285 Eau profonde p285 P1 p338 p338 50 P1 50 Eau profonde Eau profonde Dissolution Pyrite influencée par eau 40 SO4 40 superficielle

P0 P0 30 30 Dissolution SO4 (mg/l) FC S4 SO4 (mg/l) Pyrite FC S4 20 20 Eau souterraine Eau souterraine superficielle superficielle S1 S1 10 10 Dénétrification S5 Fond géochimique Apports S5 sF4 S6 sF4 S6 type hétérotrophe naturel anthropiques S2S3 S2 S3 0 0 0 20406080 0 5 10 15 20 NO3 (mg/l) Cl (mg/l)

Fig. 22 - Interprétation hydrogéochimique des analyses (1ère partie)

5.2. PRINCIPAUX RESULTATS OBTENUS

L’analyse en composante principale (Fig. 21) montre que les résultats analytiques disponibles (éléments majeurs) permettent a priori de disposer de marqueurs des interactions eau-roche et du temps de résidence des eaux souterraines au sein de l’aquifère ainsi que de marqueurs des pollutions d’origine anthropique.

Ainsi, deux pôles hydrochimiques bien distincts peuvent être identifiés sans ambiguïté au sein des eaux souterraines étudiées (Fig. 22 et Fig. 23) : - un pôle “eau souterraine superficielle” ; - et un pôle “eau souterraine profonde” ; Ces deux pôles sont bien discriminés, en particulier, par les teneurs en bicarbonates et calcium (Fig. 22).

L’ensemble des eaux est marqué par l’impact des activités anthropiques, principalement leur contamination par des nitrates d’origine agricole (Fig. 22 et Fig. 23) ; les fortes teneurs en potassium indiquent en particulier l’utilisation d’engrais minéraux.

BRGM/RP-53896-FR 49 Origine du tarissement de la source du Sarthon (61)

Les teneurs en nitrates sont plus faibles au sein des eaux souterraines profondes qui ont subi des processus de dénitrification, par oxydation de la pyrite contenue au sein des roches composant l’aquifère et par oxydation de la matière organique (dénitrification hétérotrophe) présente aux sein des eaux superficielles (Fig. 22). Les « eaux souterraines profondes » sont donc en relation incontestable avec la surface.

Les eaux prélevées sur le site sont de ce fait de trois types principaux : - des eaux souterraines superficielles, n’ayant pas circulé en profondeur ; - des eaux souterraines profondes, provenant de la subsurface et ayant circulé en profondeur ; - des eaux intermédiaires entre ces deux pôles.

Les eaux du forage alimentant la carrière, recueillies en fond de carrière (carreau 4), des piézomètres N°285 et 338 appartiennent sans ambiguïté au pôle eaux souterraines profondes.

Les eaux recueillies en suintement sur le front du carreau 4 présentent une composante eau souterraine superficielle bien marquée. Cet élément confirme les observations de terrain effectuées sur la carrière (Annexe 2) : écoulements (suintements) semblant issus en majorité des carreaux supérieurs, fracturation hydrauliquement active sur les carreaux supérieurs à dominante horizontale, c’est-à- dire très probablement induite par les processus d’altération, etc…

Les eaux de la source du Sarthon présentent une composante superficielle prépondérante, mais aussi, sans ambiguïté une composante « profonde ».

Les eaux de la source résultent donc du mélange entre, d’une part, en majorité, des eaux ayant circulé uniquement au sein de la partie superficielle du système aquifère et, d’autre part, des eaux s’étant infiltrées en profondeur, y ayant circulé et étant remontées à la surface.

La proportion relative de ces deux types d’eau est susceptible de varier au cours du cycle hydrologique. Les analyses disponibles ne permettent cependant pas de définir si la proportion relative moyenne des deux types d’eau qui constituent la source du Sarthon a pu évoluer au cours du temps.

50 BRGM/RP-53896-FR Origine du tarissement de la source du Sarthon (61)

18 60 P0 16 P1p285 S6 50 p338 14

12 P1 40 S5 10 P0 30 8

Mg (mg/l) S1 S4 p338 SO4 (mg/l) S4 FC 6 S2S3 20

4 S1 sF4 10 p285 S5 2 FC S6 sF4 S2S3 0 0 0 1020304050 0204060 Ca (mg/l) Ca (mg/l)

180 180 Eau profonde 160 P0 160 P0 Dénitrification Hétérotrophe 140 140 Diminution du Mg 'par oxydation de matière organique' par précipitation 120 P1 120 de smectite P1 p285FC FC p285 100 S2 100 S2 S3 S3 sF4 sF4 80 S6 80 S6

HCO3 (mg/l) 60 HCO3 (mg/l) 60

p338 S1 p338S1 40 40 Eau souterraine S5 S5superficielle 20 S4 20 S4 0 0 0 20406080 0 5 10 15 20 NO3 (mg/l) Mg (mg/l)

Fig. 23 - Interprétation hydrogéochimique des analyses (2nde partie)

BRGM/RP-53896-FR 51 Origine du tarissement de la source du Sarthon (61)

52 BRGM/RP-53896-FR Origine du tarissement de la source du Sarthon (61)

6. Conclusions

L’expertise mise en œuvre permet d’aboutir aux principales conclusions suivantes :

1. la source du Sarthon est une source, au sens hydrogéologique du terme (« lieu et phénomène d’apparition et d’écoulement naturel d’eau souterraine à la surface du sol, assez bien individualisés… » [Castany and Margat, 1977]) ;

2. son contexte d’émergence (nature de l’aquifère en jeu, raisons expliquant l’émergence en ce lieu, etc.) ne peut pas être défini de manière sure et indiscutable sur la base des seules données disponibles. Néanmoins, l’hypothèse la plus probable est qu’il s’agit d’une « source de socle » relativement classique. Elle drainerait à la fois : ¾ des écoulements hypodermiques provenant des champs voisins, en particulier ceux situés en rive droite. Cette composante des écoulements constituerait la majorité des écoulements de la source en très hautes eaux ; ¾ des eaux souterraines circulant au sein de la formation des schistes violacés cambriens. De ce fait, cette formation mérite le qualificatif d’« aquifère », même s’il faut en relativiser les propriétés hydrodynamiques, qui restent typiques de celles de roches de socle. Cette formation doit très vraisemblablement l’essentiel de sa perméabilité à des fissures développées du fait des processus d’altération auxquels la roche a été soumise au cours des temps géologiques (principalement au Tertiaire et/ou au Secondaire). Ces fissures sont susceptibles d’affecter la formation sur plusieurs dizaines de mètres d’épaisseur. Il ne peut par ailleurs pas être exclu qu’elle soit aussi affectée par une perméabilité de fractures (fracturation tectonique, réactivée ou non par les mêmes processus d’altération). Ces eaux souterraines comporteraient deux composantes : - une composante d’« eaux souterraines superficielles », ayant circulé à faible profondeur (quelques mètres, une vingtaine de mètres tout au plus) au sein des schistes fissurés. Cette composante des écoulements constituerait la majorité des écoulements de la source en moyennes eaux ; - une composante d’« eaux souterraines profondes », provenant initialement de la surface, mais ayant circulé à plusieurs dizaines de mètres de profondeur. Cette composante des écoulements est minoritaire à l’échelle annuelle, mais elle pourrait constituer une part significative des écoulements en basses eaux. La source présente un bassin versant souterrain d’une superficie comprise entre 10 et 20 ha environ ;

3. la source du Sarthon a indiscutablement connu des tarissements complets, au cours des étiages 2003 et 2004 ;

BRGM/RP-53896-FR 53 Origine du tarissement de la source du Sarthon (61)

4. ces tarissements complets sont exceptionnels. Il s’agit sans aucune ambiguïté des premiers tarissements complets observés depuis le début de la période pour laquelle des mesures ou témoignages sont disponibles (1936) ;

5. ces tarissements complets ne peuvent pas être expliqués par une moindre recharge de l’aquifère par les précipitations au cours des années où ils se sont produits ou au cours de celles qui les ont précédées. L’hypothèse d’une défectuosité du captage, engendrant des fuites, n’est pas non plus recevable ;

6. par contre, un abaissement significatif du niveau piézométrique de la nappe est mis en évidence à proximité de la carrière, en particulier dans le secteur séparant celle-ci de la source du Sarthon. Ce rabattement est mesuré de manière indubitable au sein du piézomètre N°338 qui se situe au cœur du bassin versant topographique de la source ;

7. compte tenu de ces éléments, l’influence hydrodynamique de la carrière (rabattement de la nappe) constitue l’hypothèse la plus probable permettant d’expliquer les tarissements complets de la source du Sarthon observés en 2003 et 2004. La baisse des niveaux piézométriques affecte très probablement majoritairement la ou les composante(s) les plus profondes alimentant la source. Elle conduit à une diminution de la superficie du bassin versant souterrain d’alimentation de la source, donc de son débit, au moins en période de basses eaux.

Il convient néanmoins de rappeler que :

- la source du Sarthon, compte tenu de la superficie de son bassin versant souterrain supposé, et son bassin versant de surface, ne contribuaient que pour environ 12% aux écoulements de surface observés au lieu-dit « la Pitoisière », dont le bassin versant est d’environ 1,6 km2 (cette contribution aux écoulements n’est que de 0,2% environ pour les débits observés à la station hydrologique de la Ferrière- Bochard) ;

- la part du débit de la source drainée vers la carrière, ainsi que les eaux de ruissellement recueillies sur celle-ci, les eaux pompées au sein du forage exploité, etc. sont, aux pertes liées à l’évaporation près, infiltrées au sein de l’aquifère à environ 400 m en aval de la source. Elles émergent quelques dizaines de mètres plus bas au sein du réseau hydrographique et contribuent donc à nouveau au débit du Sarthon. Le solde des échanges source du Sarthon → carrière et carrière → rivière Sarthon doit donc être actuellement proche de zéro. Les impacts hydrologiques sont donc actuellement a priori moindres que lorsque la source était exploitée pour l’Alimentation en Eau Potable. En effet, à l’époque, l’intégralité des débits prélevés était exportée du basin versant ;

- en conséquence, le principal impact hydrologique actuel de la diminution du débit et du tarissement de la source du Sarthon concerne le tronçon de cours d’eau de surface, d’une longueur de 450 m environ, situé entre la source et le

54 BRGM/RP-53896-FR Origine du tarissement de la source du Sarthon (61)

point de la rivière Sarthon situé à la cote 290 m NGF environ, qui est a priori complètement asséché en saison sèche.

Une solution permettant de remédier à l’impact de l’exhaure de la carrière sur le débit de la source du Sarthon et sur le débit du cours d’eau en aval immédiat de celle- ci serait de réinjecter les eaux excédentaires de la carrière non pas en partie inférieure de la propriété, mais en partie supérieure de celle-ci, en implantant les bassins de décantation au sein de la zone d’extension nord projetée. Cette solution présente une probabilité significative d’efficacité. Cette efficacité, ainsi que les éventuels inconvénients de cette solution et son dimensionnement précis mériteraient néanmoins d’être étudiés.

BRGM/RP-53896-FR 55 Origine du tarissement de la source du Sarthon (61)

56 BRGM/RP-53896-FR Origine du tarissement de la source du Sarthon (61)

7. Références bibliographiques

Alise_environnement (2004).- Etude hydrologique (prescriptions de l’arrêté préfectoral du 17 septembre 1996). Carrière Le Torriellec, Rouperroux.- Rapport Alise environnement.

Anonyme (2002).- Carrière CBN Le Torriellec - Campagne de sondages de juin 2002 (document remis à la DRIRE le 7/04/04.

Baudry, D., Pareyn C. (1985).- Société le Torriellec, Carrière de Rouperroux. Environnement géologique et hydrogéologique.

Bigot, A. (1936a).- Alimentation en eau potable des communes (Manche, Calvados, orne) Carrouges - (Orne). Enquête géologique.- Rapport Préfecture de l'Orne.

Bigot, A. (1936b).- Enquête géologique.- Rapport Préfecture de l’Orne.°

Boussin, J.M., Collet T. (1999).- Eurovia Normandie - Carrière Le Torriellec - Contrôle de l’exploitation de la carrière - Prescriptions de l’arrêté préfectoral du 17 septembre 1999.- Rapport ANTEA.

Carrières_de_Rouperroux (2004).- Commission locale d’information du 14 octobre 2004. Réponses aux demandes formulées lors de la CLIS du 6 juin 2003.

Carrières_et_Balastières_de_Normandie (2003a).- Carrière de Rouperroux. Réponse au courrier du 21/10/03. 11/12/03.- Rapport Carrières et balastières de Normandie.

Carrières_et_Balastières_de_Normandie (2003b).- Complément au mémoire en réponse. Enquête publique. Installation classée pour la protection de l’environnement. Carrière de Rouperroux.

Carrières_et_Balastières_de_Normandie (2003c).- Demande d’autorisation au titre des installations classées. Y compris « Prolongation de la durée d’exploitation avec extension et approfondissement de la carrière de Rouperroux » et « Etude d’impact - Résumé non technique ».

Castany, G., Margat J. (1977).-Dictionnaire français d’hydrogéologie.- 249 pp.- BRGM, Orléans.

Dangeard (1958).- Rouperroux (Orne). Projet d’adduction d’eau.- Rapport Préfecture de l’Orne.

Doré, F., Le Gall J., Dupret L., Charlot-Prat F. (1977a).- Carte géologique de la France à 1/50 000. La Ferté Massé, BRGM, Orléans.

BRGM/RP-53896-FR 57 Origine du tarissement de la source du Sarthon (61)

Doré, F., Le Gall J., Dupret L., Charlot-Prat F. (1977b).- Carte géologique FranceFrance à 1/50 000. La Ferté Massé (N°250), BRGM, Orléans.

Doré, F., Le Gall J., Kuntz G., Rioult M., Vérague J. (1981).- Carte géoloFrancede la France à 1/50 000. Alençon (N°251), BRGM, Orléans.

Equilbey, E. (2004).- Extension de la carrière de Rouperroux en direction de la source du sarthon, commune de Rouperroux (Orne). Avis du BRGM.- Rapport BRGM n° BRGM/RP-52994-FR.

Giraud, J.D. (2003).- Etude géophysique par profils V.L.F. (Very Low Frequencies - très basses fréquences) Réalisée sur la carrière C.B.N. Carrières et Balasti« res de Norman »ie "Le Torriellec" Rouperroux (Orne). Rapport préliminaire.- Rapport INGEOTECH.

Lachassagne, P., Wyns R. (2001).- Nouveaux concepts dans le domaine de l'hydrogéologie des roches de socle. Application au granite de la Margeride (Lozère).- Géologues, Revue de l'Union Française des Géologues, vol. 130-131 (N° spécial Massif Central),Décembre 2001, pp. 212-214.

Lachassagne, P., Wyns R. (2002).- Structure et fonctionnement des aquifères de socle : résultats récents acquis en Margeride (Lozère).- Revue de l'Agence de l'Eau Adour- Garonne« vol. N° spécial» "eau souterraine", Hiver 2002.

Louvel, Simon, Morineau (1936).- Commune de Carrouges - Etablissement d'une distribution d'eau potable - Procès verbal de jaugeage du débit de la source du sarthon.- Rapport Service vicinal.

Ménillet, F., Gérard J., Le Gall J., Doré F., Callier L., Kuntz G., Rioult M., Verron G. (1987).- Carte Géologique de la France à 1/50 000. Argentan (N°212), BRGM, Orléans.

Mitault (1937).- Commune de carrouges. Projet d'alimentation en eau potable de carrouges et du village de l'Augrumières. Mémoire descriptif.- Rapport Préfecture de l'Orne.

Pareyn, C. (1961).- Commune de Rouperroux (Orne). Captage de la "Source des Volets".- Rapport Faculté des Sciences de Caen.

Potte. (2004).- Rapport de l'inspecteur des installations classées. Rapport d'investigations préliminaires sur l'éventuelle responsabilité de la société CBN dans l'assèchement de la rivière Sarthon.

Trarieux, M. (2005).- Etude hydrolog’que (prescriptions de l'arrêté préfectoral du 17 septembre 1996). Carrière Le Torriellec, Rouperroux.- Rapport Alise environnement.

Vincent, Gutierrez A., Collos (1995).- Carrière et balastières de Normandie. Etude de l'impact hydrogéologique de l'extension de la carrière Le Torriellec à Rouperroux - Orne.- Rapport ANTEA A02959 n° A02959.

58 BRGM/RP-53896-FR Origine du tarissement de la source du Sarthon (61)

Annexe 1

Plan cadastral du site de la source du Sarthon et de la carrière de Rouperroux (extrait de [Carrières_et_Balastières_de_Normandie, 2003c])

(Avec report d’autres informations)

BRGM/RP-53896-FR 59 Origine du tarissement de la source du Sarthon (61)

60 BRGM/RP-53896-FR Origine du tarissement de la source du Sarthon (61)

BRGM/RP-53896-FR 61 Origine du tarissement de la source du Sarthon (61)

62 BRGM/RP-53896-FR Origine du tarissement de la source du Sarthon (61)

Annexe 2

Principales observations de terrain effectuées lors de l’expertise

BRGM/RP-53896-FR 63 Origine du tarissement de la source du Sarthon (61)

64 BRGM/RP-53896-FR Origine du tarissement de la source du Sarthon (61)

BRGM/RP-53896-FR 65 Origine du tarissement de la source du Sarthon (61)

66 BRGM/RP-53896-FR Origine du tarissement de la source du Sarthon (61)

BRGM/RP-53896-FR 67 Origine du tarissement de la source du Sarthon (61)

68 BRGM/RP-53896-FR Origine du tarissement de la source du Sarthon (61)

BRGM/RP-53896-FR 69 Origine du tarissement de la source du Sarthon (61)

70 BRGM/RP-53896-FR Origine du tarissement de la source du Sarthon (61)

BRGM/RP-53896-FR 71 Origine du tarissement de la source du Sarthon (61)

72 BRGM/RP-53896-FR Origine du tarissement de la source du Sarthon (61)

Annexe 3

Synthèse des mesures piézométriques et de débit recueillies lors de l’expertise

BRGM/RP-53896-FR 73 Origine du tarissement de la source du Sarthon (61)

74 BRGM/RP-53896-FR Origine du tarissement de la source du Sarthon (61)

BRGM/RP-53896-FR 75 Origine du tarissement de la source du Sarthon (61)

76 BRGM/RP-53896-FR Origine du tarissement de la source du Sarthon (61)

Annexe 4

Plan d’implantation des piézomètres de la carrière (extraits du plan de masse réalisé du 10 au 18/12/03)

BRGM/RP-53896-FR 77 Origine du tarissement de la source du Sarthon (61)

78 BRGM/RP-53896-FR Origine du tarissement de la source du Sarthon (61)

BRGM/RP-53896-FR 79 Origine du tarissement de la source du Sarthon (61)

80 BRGM/RP-53896-FR Origine du tarissement de la source du Sarthon (61)

Annexe 5

Mesures de la profondeur du niveau piézométrique (m) et de la conductivité des eaux souterraines (µS/cm) au sein des puits fermiers

BRGM/RP-53896-FR 81 Origine du tarissement de la source du Sarthon (61)

82 BRGM/RP-53896-FR Origine du tarissement de la source du Sarthon (61)

BRGM/RP-53896-FR 83 Origine du tarissement de la source du Sarthon (61)

84 BRGM/RP-53896-FR Origine du tarissement de la source du Sarthon (61)

BRGM/RP-53896-FR 85 Origine du tarissement de la source du Sarthon (61)

86 BRGM/RP-53896-FR Origine du tarissement de la source du Sarthon (61)

Annexe 6

Carte des RFUmax sur la zone d’étude

BRGM/RP-53896-FR 87 Origine du tarissement de la source du Sarthon (61)

88 Origine du tarissement de la source du Sarthon (61)

BRGM/RP-53896-FR 89 Origine du tarissement de la source du Sarthon (61)

90 Centre scientifique et technique Service géologique régional Basse-Normandie 3, avenue Claude-Guillemin Citis Odyssée BP 6009 4 avenue de Cambridge 45060 – Orléans Cedex 2 – France 14209 – Hérouville Saint Clair - France Tél. : 02 38 64 34 34 Tél. : 02 31 06 66 40